Explozie raze gama (reprezentare artist). credit: nasa.org

Au fost măsurate explozii de raze gama (Gamma Ray Burst) cu energia de sute de miliarde de ori mai mare ca energia fotonilor luminii; un nou record în astronomie. Încă nu este clar fenomenul care produce aceste raze gama: ciocniri de stele de neutroni sau materie în cădere în găuri negre.

În 2018 şi 2019 două grupuri internaţionale de astronomi au reuşit să măsoare cele mai intense raze gama (fotoni cu energii extrem de mari) de până acum. Acest gen de raze gama care provin din univers, din afara galaxiei noastre, se numesc, în engleză, Gamma Ray Burst, GRB, şi sunt produse în fenomene astronomice extrem de violente.

Primul eveniment măsurat pe 20 iulie 2018 cu telescopul Hess (High-Energy Stereoscopic System) din Namibia a observat emisia relativă la sursa GRB19072B, situată la circa 6 miliarde de ani-lumină de noi. Al doilea eveniment a fost măsurat pe 14 ianuarie 2019, cu telescopul Magic (Major Atmosferic Gamma Imaging Cherenkov), situat în La Palma, care a măsurat sursa GRB19114C aflată la aproximativ 2 miliarde ani-lumină. Rezultatele acestor studii au fost publicate recent în revista Nature. Energia acestor raze gama este cuprinsă între 200 şi 1000 de miliarde de eV (electronVolt – unitate de energie în fizica particulelor, reprezentând energia căpătată de un electron accelerat într-o diferenţă de potenţial de 1eV).  Fotonii care corespund luminii vizibile au energii între 1 şi 3 eV, deci razele gama măsurate au energii de sute de miliarde de ori mai mari.

Fenomenele care generează aceste raze gama nu sunt încă bine cunoscute. Ar putea să fie generate de coliziuni de stele de neutroni, stele extrem de dense, care au masa de circa 2 ori mai mare ca cea a Soarelui, însă o rază de doar 10 km. Compoziţia internă a stelelor de neutroni este încă un mister: pe lângă neutroni ar putea exista în interior materie cu quarcuri stranii, precum kaoni sau hiperoni. Conform anumitor teorii ar putea exista aşa-numite stele stranii (strange stars), care sunt formate din quarcuri care nu sunt însă legaţi în particule precum neutronii sau hiperonii.

O altă ipoteză pentru originea acestor GRB este explozia supernovelor care dau naştere găurilor negre. Parte din materia stelei după explozie orbitează în jurul găurii negre care a luat naştere, generând un disc de materie, cu o densitate foarte mare. Când această materie cade în gaura neagră, fiind absorbită de aceasta, se formează două jeturi foarte intense de materie şi energie, în jurul axei de rotaţie, în care iau naştere şi razele gama de tipul GRB.

Exploziile care produc GRB pot elibera într-o secundă cantitatea de energie generată de Soarele nostru de-a lungul întregii sale vieţi: sunt atât de intense încât luminează practic întregul univers vizibil.

Descoperirea acestor raze gama a avut loc în 1967, când sateliţii americani Vega spionau sovieticii pentru a descoperi eventuale activităţi nucleare, măsurând radiaţia în orbită. Au măsurat astfel aceste raze de tip GRB, care însă nu erau produse pe Terra. După câţiva ani americanii s-au convins că aceste raze gama nu au nimic de-a face cu activităţile umane, ci sunt un fenomen extrem de interesant astronomic şi în 1973 au publicat un articol în care prezentau descoperirea primelor explozii de raze gama de origine cosmică.

Studiul acestor raze gama este extrem de important: majoritatea provin de la surse situate la distanţe de miliarde de ani-lumină şi sunt generate de fenomene încă necunoscute, chiar dacă au fost formulate ipoteze legat de ce anume ar putea sta la originea lor. Este vorba despre enorme acceleratoare cosmice, legate de stele de neutroni, găuri negre sau alte fenomene încă necunoscute. În viitor, pe măsură ce vor fi efectuate măsurători din ce în ce mai precise, se va cunoaşte din ce în ce mai bine acest interesant fenomen şi poate vom descoperi procesul care stă la baza emisiei celei mai intense radiaţii din univers.


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!