Gamma şüalarından fotonlar vurulmuşdur

Gamma-ray partlamaları bütün Kainatın ən enerjili hadisələrindən biridir, buna baxmayaraq bu günə qədər bu axınların mexanizmi bir sirr olaraq qalmışdır.

rəssamın nisbi reaktiv reaksiya kütləvi bir ulduzumuzu qırması. Yaxın panel, qamma-şüa partlayış reaktivinin genişlənməsi qamma şüalarının (ağ nöqtələrlə təmsil olunduğu) qaçmasına necə kömək etdiyini göstərir. Mavi və sarı nöqtələr müvafiq olaraq reaktiv içərisində proton və elektronları təmsil edir. (NAOJ).

PIKI Araşdırma üçün RIKEN Klasterinin alimləri və işbirliyi kainatda baş verəcək ən enerjili hadisələrdən biri olan uzun qamma-şüa partlamaları nəticəsində yayılan fotonun fotosferdə - "görünən hissəsi" olduğunu göstərmək üçün simulyasiyalardan istifadə etdilər. partlayan ulduzlar tərəfindən yayılan relyativistik reaktiv ”.

Ən çox görülən qamma-şüa partlamasının böyük bir ulduz yıxıldığı, qara bir çuxur meydana gətirdiyi və hissəcik hissəsini işığın sürətiylə xaricə uçduğu zaman meydana gəldiyini düşünən bir şəkil. (NASA / GSFC)

Gamma-ray partlamaları kainatda müşahidə olunan ən güclü elektromaqnit fenomendir, günəşin bütün ömrü boyu buraxacağı qədər çox enerji buraxır. 1967-ci ildə kəşf olunsalar da, bu böyük enerjinin sərbəst buraxılmasının arxasında dayanan mexanizm müəmmalı olaraq qaldı. Onilliklər boyu aparılan araşdırmalar nəhayət ki, uzun partlayışların - partlayış növlərindən biri - kütləvi ulduzların ölümü zamanı atılan relyativist maddələrdən meydana gəldiyini açıqladı. Lakin qamet şüalarının təyyarələrdən necə çıxarıldığı bu gün də sirr olaraq qalır.

Təbiət Kommunikasiyalarında yayımlanan cari araşdırma, Yonetoku əlaqəsi adlı bir kəşfdən başladı - spektral zirvə enerjisi ilə GRB-lərin zirvə işıqlılığı arasındakı əlaqə GRB emissiyasının xüsusiyyətlərində indiyə qədər tapılan ən sıx əlaqədir - müəlliflərindən biri tərəfindən edilən . Beləliklə, emissiya mexanizmini izah etmək üçün bu günə qədər ən yaxşı diaqnostikanı və qamma şüalarının hər hansı bir modeli üçün ən ciddi testi təmin edir.

Yeri gəlmişkən, əlaqələr uzun qamma-şüa partlamalarının məsafəni ölçmək üçün "standart bir şam" kimi istifadə edilə biləcəyini ifadə etdi, bu da 1A tipli supernova tiplərindən daha çox keçmişə nəzər salmağa imkan verir - partlayışdan daha qaranlıq olmasına baxmayaraq çox istifadə olunur. Bu həm kainatın tarixi, həm də qaranlıq maddə və qaranlıq enerji kimi sirrlər haqqında məlumat əldə etməyə imkan verərdi.

Yalnız bir an üçün, 1a tip bir supernova bütün bir qalaktikanı işıqlandırır. Bu parlaqlıq onları mükəmməl bir 'standart şam' halına gətirir - astronomik məsafələri ölçmək üçün istifadə edilə bilən bir obyekt (NASA / ESA.)

Yaponiyanın Milli Astronomik Rəsədxanasının Aterui, RİKEN-in Hokusai və Nəzəri Fizika üzrə Yukava İnstitutunun Cray xc40 daxil olmaqla bir neçə superkompüterdə aparılmış kompüter simulyasiyalarından istifadə edərək qrup qondarma "fotosferik emissiya" modelinə diqqət çəkdi. GRB-lərin emissiya mexanizmi üçün aparıcı modellər.

Bu model yer üzündə görünən fotonların relativistik reaktivin fososferindən yayıldığını postulatlandırır. Jet genişləndikcə fotonun içəridən qaçması asanlaşır, çünki işığı səpmək üçün daha az obyekt var. Beləliklə, "kritik sıxlıq" - fotonların qaça biləcəyi yer reaktivdən aşağıya doğru, daha yüksək və daha yüksək sıxlıqda olan materiala doğru hərəkət edir.

Modelin etibarlılığını yoxlamaq üçün komanda, relativist təyyarələrin və radiasiya ötürülməsinin qlobal dinamikasını nəzərə alan bir şəkildə sınamağa başlamışdır. Kütləvi ulduz zərfindən çıxan bir relyativist reaktivdən fososfer emissiyalarını qiymətləndirmək üçün üçölçülü relyativist hidrodinamik simulyasiya və radiasiya ötürülməsi hesablamalarının birləşməsindən istifadə edərək, ən azı uzun GRB-lər olduqda - bu tiplərlə əlaqəli növ olduğunu müəyyən edə bildilər. kütləvi ulduzları çökdürür - model işlədi.

İto nəticələrinin müşahidə olunan Yonetoku əlaqəsi ilə müqayisə edilməsi (Ito)

Onların simulyasiyaları, həmçinin Yonetoku əlaqəsinin reaktiv ulduz qarşılıqlılığının təbii nəticəsi olaraq çoxalda biləcəyini ortaya qoydu.

Pioner Araşdırma Tədqiqat qrupundan Hirotaka Ito deyir; "Bu, fotosferik emissiyanın GRB-lərin emissiya mexanizmidir."

O, davam edir: “Fotonların mənşəyini izah etdikdə, yıxılan ulduzlar tərəfindən relyativist təyyarələrin necə yaradıldığına dair hələ də sirrlər var.

"Hesablamalarımız bu olduqca güclü hadisələrin yaranmasının əsas mexanizmini araşdırmağımız üçün dəyərli açıqlamalar təmin etməlidir."

Mənbələr

Orijinal tədqiqat: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-019-09281-z

Scisco mediasında da yayımlandı