มุมมองแถวหน้าเผยให้เห็นการระเบ...
ReadyPlanet.com


มุมมองแถวหน้าเผยให้เห็นการระเบิดของจักรวาลที่ยอดเยี่ยม


 บาคาร่า สมัครบาคาร่านักวิทยาศาสตร์ได้มุมมองที่ดีที่สุดเกี่ยวกับการระเบิดที่สว่างที่สุดในจักรวาล: หอสังเกตการณ์เฉพาะทางในนามิเบียได้บันทึกการแผ่รังสีที่มีพลังมากที่สุดและรังสีแกมมาที่ยาวที่สุดที่เรียกว่าการปะทุของรังสีแกมมา (GRB) ที่ยาวที่สุดจนถึงปัจจุบัน สังเกตกับพลังงานระบบสามมิติสูง (HESS) ท้าทายความคิดที่จัดตั้งขึ้นของวิธีแกมมารังสี-มีการผลิตในการระเบิดของดาวฤกษ์เหล่านี้ใหญ่โตที่มีการเกิดเสียงร้องของหลุมดำเป็นทีมงานต่างประเทศรายงานในวารสารวิทยาศาสตร์

 

นักวิทยาศาสตร์ของ DESY Sylvia Zhu หนึ่งในผู้เขียนรายงานอธิบายว่า "การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นรังสีเอกซ์ที่สว่างและแสงวาบของรังสีแกมมาที่สังเกตได้บนท้องฟ้าซึ่งปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดนอกดาราจักรที่อยู่ห่างไกลออกไป "พวกมันเป็นการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดในจักรวาลและเกี่ยวข้องกับการยุบตัวของดาวมวลสูงที่หมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วไปสู่หลุมดำ พลังงานความโน้มถ่วงที่ปลดปล่อยออกมาเพียงเสี้ยวหนึ่งจะป้อนการผลิตคลื่นระเบิดที่มีความสัมพันธ์แบบพิเศษ การแผ่รังสีของพวกมันแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนที่แตกต่างกัน: ระยะเริ่มต้นที่วุ่นวายซึ่งกินเวลานานหลายสิบวินาที ตามด้วยช่วงแสงระเรื่อที่จางหายไปอย่างราบรื่นยาวนานยาวนาน"

เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2019 ดาวเทียม Fermi และ Swift ตรวจพบการปะทุของรังสีแกมมาในกลุ่มดาว Eridanus เหตุการณ์ซึ่งจัดหมวดหมู่เป็น GRB 190829A ตามวันที่เกิด กลายเป็นหนึ่งในการระเบิดของรังสีแกมมาที่ใกล้ที่สุดที่สังเกตได้จนถึงตอนนี้ ด้วยระยะทางประมาณหนึ่งพันล้านปีแสง สำหรับการเปรียบเทียบ: การระเบิดของรังสีแกมมาโดยทั่วไปนั้นอยู่ห่างออกไปประมาณ 20 พันล้านปีแสง แอนดรูว์ เทย์เลอร์ ผู้เขียนร่วมจาก DESY กล่าวว่า "เรานั่งอยู่แถวหน้าจริงๆ ตอนที่รังสีแกมมาระเบิดนี้เกิดขึ้น ทีมงานตรวจพบแสงระเรื่อของการระเบิดทันทีเมื่อกล้องโทรทรรศน์ HESS มองเห็นได้ "เราสามารถสังเกตแสงระยิบระยับเป็นเวลาหลายวันและเห็นพลังงานรังสีแกมมาอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน" เทย์เลอร์รายงาน

ระยะทางสั้น ๆ เมื่อเทียบกับการระเบิดของรังสีแกมมานี้ทำให้สามารถวัดสเปกตรัมของสายัณห์ได้อย่างละเอียด ซึ่งก็คือการกระจาย "สี" หรือพลังงานโฟตอนของรังสีในช่วงพลังงานที่สูงมาก Edna Ruiz-Velasco ผู้เขียนร่วมจากสถาบัน Max Planck สำหรับฟิสิกส์นิวเคลียร์ในไฮเดลเบิร์กอธิบาย "เราสามารถกำหนดสเปกตรัมของ GRB 190829A ได้ถึงพลังงาน 3.3 เทรา-อิเล็กตรอนโวลท์ ซึ่งมีค่าพลังงานประมาณล้านล้านเท่าของโฟตอนของแสงที่มองเห็นได้" . "นี่คือสิ่งที่พิเศษมากเกี่ยวกับการระเบิดของรังสีแกมมานี้ - มันเกิดขึ้นในสนามหลังบ้านของจักรวาลของเราที่โฟตอนพลังงานสูงมากไม่ถูกดูดซับในการชนกับแสงพื้นหลังระหว่างทางมายังโลก เมื่อมันเกิดขึ้นในระยะทางที่ไกลกว่าใน จักรวาล."

ทีมงานสามารถติดตามสายัณห์ได้ไม่เกินสามวันหลังจากการระเบิดครั้งแรก ผลที่ได้ออกมาอย่างน่าประหลาดใจ: "การสังเกตการณ์ของเราเผยให้เห็นถึงความคล้ายคลึงที่น่าสงสัยระหว่างรังสีเอกซ์กับการปล่อยรังสีแกมมาพลังงานสูงมากของแสงระเรื่อของการระเบิด" Zhu รายงาน ทฤษฎีที่จัดตั้งขึ้นสันนิษฐานว่าส่วนประกอบการแผ่รังสีทั้งสองต้องถูกผลิตขึ้นโดยกลไกที่แยกจากกัน: ส่วนประกอบเอ็กซ์เรย์มีต้นกำเนิดมาจากอิเล็กตรอนที่มีความเร็วมากเป็นพิเศษซึ่งเบี่ยงเบนไปในสนามแม่เหล็กแรงสูงของบริเวณโดยรอบของการระเบิด กระบวนการ "ซินโครตรอน" นี้ค่อนข้างคล้ายกับการที่เครื่องเร่งอนุภาคบนโลกผลิตรังสีเอกซ์ที่สว่างสำหรับการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์

อย่างไรก็ตาม ตามทฤษฎีที่มีอยู่ ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้มากที่แม้แต่การระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาลก็สามารถเร่งอิเล็กตรอนให้มากพอที่จะผลิตรังสีแกมมาพลังงานสูงมากที่สังเกตได้โดยตรง นี่เป็นเพราะ "ขีดจำกัดการเผาไหม้" ซึ่งกำหนดโดยความสมดุลของการเร่งความเร็วและการเย็นตัวของอนุภาคภายในคันเร่ง การผลิตรังสีแกมมาที่มีพลังงานสูงมากนั้นต้องการอิเล็กตรอนที่มีพลังงานเกินขีดจำกัดการเผาไหม้ ทฤษฏีปัจจุบันสันนิษฐานว่าในการปะทุของรังสีแกมมาอิเล็กตรอนเร็วชนกับโฟตอนซิงโครตรอนและด้วยเหตุนี้จึงกระตุ้นให้เกิดพลังงานรังสีแกมมาในกระบวนการที่เรียกว่าซินโครตรอนตนเองคอมป์ตัน

แต่การสังเกตแสงระเรื่อของ GRB 190829A ในขณะนี้แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบทั้งสอง ได้แก่ รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา จางลงพร้อมกัน นอกจากนี้ สเปกตรัมรังสีแกมมายังตรงกับการคาดการณ์ของสเปกตรัมเอ็กซ์เรย์อย่างชัดเจน ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นเครื่องบ่งชี้อย่างชัดเจนว่ารังสีเอกซ์และรังสีแกมมาพลังงานสูงมากในสายัณห์นี้เกิดจากกลไกเดียวกัน Dmitry Khangulyan ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า "เป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดค่อนข้างมากที่จะสังเกตลักษณะสเปกตรัมและเวลาที่คล้ายกันอย่างน่าทึ่งในแถบพลังงานรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาที่มีพลังงานสูงมาก หากการปล่อยก๊าซในช่วงพลังงานทั้งสองนี้มีต้นกำเนิดต่างกัน" มหาวิทยาลัยริกเคียวในโตเกียว นี่เป็นความท้าทายสำหรับแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาที่มีพลังงานสูงมากจากซินโครตรอนในตัวเอง

ความหมายที่กว้างไกลของความเป็นไปได้นี้ชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก GRB ที่มีพลังงานสูงมาก GRB 190829A เป็นเพียงการระเบิดรังสีแกมมาครั้งที่สี่ที่ตรวจพบจากพื้นดิน อย่างไรก็ตาม การระเบิดที่ตรวจพบก่อนหน้านี้เกิดขึ้นในจักรวาลที่ไกลออกไปมาก และการเรืองแสงของพวกมันสามารถสังเกตได้ในเวลาไม่กี่ชั่วโมงในแต่ละครั้ง และไม่มีพลังงานที่สูงกว่า 1 เทรา-อิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) โฆษกของ HESS กล่าวว่า "เมื่อมองไปในอนาคต โอกาสในการตรวจจับการปะทุของรังสีแกมมาโดยเครื่องมือยุคหน้าอย่าง Cherenkov Telescope Array ที่กำลังสร้างขึ้นในเทือกเขาแอนดีสชิลีและบนเกาะคานารีของลาปัลมานั้นดูมีความหวัง" สเตฟาน วากเนอร์ จาก Landessternwarte Heidelberg "บาคาร่า สมัครบาคาร่า



ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-07-07 15:35:21


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล