Ученые нашли объяснение самых мощных взрывов во Вселенной

Гамма-всплески (GRB) - это самые яркие и самые энергичные вспышки света во Вселенной. По данным NASA, выпущенный в результате огромного космического взрыва, одиночный гамма-всплеск способен светить примерно в миллион триллионов раз ярче, чем Солнце, и, по большей части, ученые не могут объяснить, почему это происходит.

Отчасти проблема в том, что все известные гамма-всплески происходят очень-очень далеко - обычно на расстоянии миллиардов световых лет от Земли. Иногда родная галактика GRB находится настолько далеко, что кажется, что свет вспышки исходит из ниоткуда, ненадолго вспыхивая из черного пустого неба и исчезая через несколько секунд. Эти гамма- всплески «пустого неба», как их называют некоторые астрономы, представляют собой космическую загадку на протяжении более 60 лет.

Новое исследование было опубликовано в журнале Nature.

Ученые предложили убедительное математическое объяснение происхождения мощных всплесков. Согласно исследованию, которое смоделировало взаимодействие между гамма-лучами и другими мощными источниками энергии, такими как космические лучи, все эти туманные всплески в пустом небе могли быть результатом массивных звездных взрывов в дисках далеких галактик.

«Мы смоделировали гамма-излучение всех галактик во Вселенной… и обнаружили, что именно звездообразующие галактики производят большую часть гамма-излучения «пустого неба», - говорит ведущий автор исследования Мэтт Рот, астрофизик в сообщении Австралийского национального университета в Канберре.

Астрономы предпочитают два основных объяснения загадки гамма-излучения пустого неба. Согласно одному из объяснений, лучи возникают, когда газ падает в сверхмассивные черные дыры, которые находятся в центрах всех галактик во Вселенной. В этом сценарии, когда частицы газа засасываются в черную дыру, небольшая их часть улетучивается и вместо этого излучается большими струями вещества со скоростью, близкой к световой. Считается, что эти мощные струи могут быть ответственны за гамма-всплески.

Другое объяснение указывает на звездные взрывы, называемые сверхновыми. Когда у больших звезд заканчивается топливо и они вспыхивают в этих мощных сверхновых, они могут отправить близлежащие частицы, взорвавшиеся со скоростью, близкой к световой. Эти высокоэнергетические частицы, называемые космическими лучами, могут затем сталкиваться с другими частицами, разбрызгиваемыми через загазованные внутренние районы между звездами, производя гамма-лучи.

В своем новом исследовании астрономы сосредоточились на этом втором объяснении, моделируя взаимодействия между космическими лучами и межзвездным газом в различных типах звездообразующих галактик.

В результате они обнаружили, что на скорость гамма-излучения влияют несколько ключевых факторов, включая размер галактики, скорость звездообразования (которая влияет на скорость сверхновых) и начальную энергию космических лучей, создаваемых каждой сверхновой.

Получив модель, предсказывающую скорость гамма-всплесков для галактик любого размера, ученые сравнили свою модель с реальным обзором гамма-излучения, составленным космическим гамма-телескопом Ферми NASA. Исследователи обнаружили, что их расчеты согласуются с наблюдениями и что сверхновые в галактиках, образующих звезды, могут объяснить большинство, если не все, гамма-всплески пустого неба.

«Это важная веха - наконец обнаружить происхождение этого гамма-излучения, разгадывая загадку вселенной, которую астрономы пытались разгадать с 1960-х годов», - сказал Рот.

Исследователи добавили, что черные дыры, вероятно, все еще ответственны за некоторые из гамма-лучей, которые улавливают наши спутники. Но когда дело доходит до загадочных гамма-всплесков пустого неба, голодные дыры просто не нужны; взрывающихся звезд в далеких уголках Вселенной достаточно, чтобы объяснить это явление.

Ранее Курсор писал, что астрономы раскрыли тайну «горящего» космоса. Австралийские ученые подтвердили, что галактики, образующие звезды, ответственны за создание гамма-лучей, которые до сих пор не были связаны с известным происхождением.

Курсор также сообщал, что астрономы разгадали космическую загадку 900-летней давности. Международная группа астрономов заявила, что 900-летняя космическая загадка происхождения знаменитой сверхновой, впервые обнаруженной над Китаем в 1181 году нашей эры, наконец-то решена.

Космический рассвет раскрывает многие величайшие загадки астрономии. Благодаря новейшим телескопам астрономы сегодня могут увидеть, как выглядели объекты 13 млрд лет назад, примерно через 800 млн лет после Большого взрыва.

Астрономы обнаружили новые ключи к образованию нашей Солнечной системы. Область активного звездообразования в созвездии Ро Змееносца дает астрономам новое понимание условий, в которых зародилась наша солнечная система.

Курсор также писал о катаклизме нового типа в космосе: обнаружено первое слияние черной дыры и нейтронной звезды.

Кроме этого, ученые спроектировали новую ловушку для антиматерии, что узнать одну из главных тайн Вселенной. Новая ловушка охлаждает антиматерию с помощью лазеров.

Физики впервые подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Физики впервые экспериментально подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Теорема Хокинга предсказала, что площадь горизонта событий черной дыры никогда не может уменьшиться.

Стало известно, что ученые предсказали гибель необычной черной экзопланеты.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Напомним, Курсор сообщал о том, что астрономы обнаружили новые теплые экзопланеты, а также раскрыли тайну самой загадочной галактики.