Badania nad tajemniczymi pozostałościami rentgenowskimi po rozbłyskach gamma

Krótkie rozbłyski promieniowania gamma (GRB) to niezwykle jasne wybuchy wysokoenergetycznego światła, które trwają kilka sekund. Wiele z tych wybuchów pozostawia po sobie tajemniczy materiał: długotrwałą „poświatę” promieniowania, w tym promieniowania rentgenowskiego. Pomimo wieloletnich wysiłków wielu naukowców, nadal nie wiemy, skąd ta poświata pochodzi.

Wizja artystyczna rozbłysku gamma. Źródło: Carl Knox, OzGrav-Swinburne

W niedawno zaakceptowanej do publikacji pracy naukowcy zbadali prosty model, który zakłada, że rotująca gwiazda neutronowa – niezwykle gęste zapadnięte jądro masywnego nadolbrzyma – jest motorem napędowym rodzaju długotrwałych rozbłysków rentgenowskich, znanych jako poświata rentgenowska. Wykorzystując próbkę sześciu krótkich rozbłysków gamma z poświatą rentgenowską, naukowcy opracowali własności centralnej gwiazdy neutronowej i tajemniczej pozostałości wokół niej.

Użyty przez nich model został zainspirowany pozostałościami po młodych supernowych. Podczas gdy pozostałości po krótkich rozbłyskach promieniowania gamma i supernowych różnią się, energia napędzająca rotującą gwiazdę neutronową ma takie same podstawy fizyczne. Zatem, jeżeli pozostałość po krótkim błysku gamma jest gwiazdą neutronową, musi mieć podobny wypływ energii, jak pozostałość po supernowej.

W swoich badaniach zapożyczyli podstawową fizykę poprzednich modeli krótkich rozbłysków gamma, aby przewidzieć jasność i czas trwania poświaty rentgenowskiej. Wyniki sugerowały, że dla każdego krótkiego GRB pozostałość po gwieździe neutronowej jest magnetarem milisekundowym: gwiazdą neutronową z niezwykle silnym polem magnetycznym. Wszystkie znane magnetary mają bardzo wolną częstotliwość rotacji; podobnie, wszystkie zaobserwowane gwiazdy neutronowe o spinach milisekundowych mają słabe pola magnetyczne. Ta rozbieżność w obserwacjach nie jest zaskakująca, ponieważ pole magnetyczne gwiazd przekształca energię rotacji w energię elektromagnetyczną. W przypadku pola o sile magnetara, proces ten zachodzi w skali od sekund do dni – dokładnie tyle, ile trwa większość poświat rentgenowskich.

Wspominana praca jest pierwszą próbą oszacowania źródła poświat rentgenowskich przy użyciu tego rodzaju modelu. W miarę dojrzewania modelu i zbierania dalszych danych, naukowcy będą w stanie wyciągnąć bardziej zdecydowane wnioski na temat źródła poświat rentgenowskich i, jeżeli będą mieli szczęście, odkryć czym są te tajemnicze pozostałości.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Dziwne fale radiowe wyłaniają się z kierunku centrum Galaktyki

Astronomowie potwierdzają istnienie kosmicznej super-pustki, która podważa nasze rozumienie ciemnej energii

Strumień Magellana nad Drogą Mleczną może być pięć razy bliżej niż wcześniej sądzono