Гамма-рентген жарылууларынын фотондору кадалды

Гамма-нурлардын жарылышы бүт ааламдагы эң кубаттуу окуялар, бирок ушул кезге чейин бул агымдын механизми сыр бойдон калууда.

сүрөтчүнүн релятивисттик реактивдүү реакциясы биздин чоң жылдызды бузуп кетти. Жабылып турган панелде гамма-нурлуу жарылуу реактивинин кеңейиши гамма-нурлардан (ак чекиттер менен) кутулууга мүмкүндүк берерин көрсөтүп турат. Көк жана сары чекиттер тиешелүүлүгүнө жараша протон менен электронду билдирет. (NAOJ).

Пионердик изилдөө боюнча RIKEN кластерлеринин окумуштуулары жана ааламдагы эң жигердүү окуялардын бири болгон гамма-нурлардын жарылуусунан чыккан фотондор фотосферада пайда болгонун көрсөткөн. релятивисттик реактив ”учкан жылдыздар тарабынан чыгарылган.

Көпчүлүк жылдыз кулап, кара тешик пайда болуп, жарык ылдамдыгында сыртка учуп кеткенде гамма-нурлардын жарылышынын эң көп кездешкен түрүн көрсөткөн сүрөттө. (NASA / GSFC)

Гамма-рентген жарылышы - бул ааламда байкалган эң күчтүү электромагниттик кубулуш, ал бир нече секунданын ичинде же күндүн ичинде өмүрүнүн аягына чейин энергияны чыгарат. Алар 1967-жылы ачылышканына карабастан, бул чоң энергияны чыгаруунун механизми көпкө чейин сыр бойдон калган. Ондогон жылдар бою жүргүзүлгөн изилдөөлөр узак жарылуу - жарылуунун бир түрү, массивдүү жылдыздардын өлүмү учурунда ыргытылган заттын релятивисттик агымдарынан келип чыккандыгын көрсөттү. Бирок гамма-нурлар реактивдүү реакциялардан кандайча чыгарылгандыгы бүгүнкү күндө дагы деле сыр бойдон калууда.

Nature Communications гезитинде жарыяланган учурдагы изилдөө Yonetoku мамилеси деп аталган ачылыштан башталды - спектралдык чок энергиясы менен GRBлердин чок жаркырыгы ортосундагы байланыш GRB эмиссиясынын касиеттеринде ушул кезге чейин аныкталган эң тыгыз байланыш - анын авторлорунун бири жасаган. . Ошентип, ал эмиссия механизмин түшүндүрүп берүү үчүн эң мыкты диагностиканы жана гамма-нурдун жарылышынын ар кандай моделин катаал сыноодон өткөрөт.

Болжол менен, мамилелер узак аралыкта гамма-нурлардын жарылышын аралыкты өлчөө үчүн "стандарттуу шам" катарында колдонсо болот, бул мурдагыдай эле 1A түрүнө караганда жаңы типтеги жаңы типтерге караганда илгерилетилген - жарылганына караганда бир аз караңгы болгонуна карабастан. Бул ааламдын тарыхын жана караңгы зат жана караңгы энергия сыяктуу сырларды түшүнүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Бир азга эле супернованын 1а тиби бүт галактиканы чагылдырат. Бул жаркыроо аларды кемчиликсиз «стандарттуу шам» кылат - астрономиялык аралыктарды өлчөө үчүн колдонула турган объект (NASA / ESA.)

Бир нече суперкомпьютерде, анын ичинде Япониянын Улуттук астрономиялык обсерваториясынын Атеруи, РИКЕН Хокусай жана Теориялык Физика боюнча Юкава Институтунун Крей xc40 сыяктуу компьютердик симуляцияларын колдонуп, топ "фотосфералык эмиссия" моделине көңүл бурушкан. GRBлердин эмиссия механизминин алдыңкы үлгүлөрү.

Бул модель жер бетинде көрүнүп турган фотондордун релятивисттик реактивдин фотосферасынан бөлүнүп чыгат деген постулатты билдирет. Аба кеңейген сайын, анын ичине фотондордун чыгып кетиши жеңилдейт, анткени жарыкты чачырата турган объектилер аз. Ошентип, «критикалык тыгыздык» - фотондордун качып кутула турган жери реактивдүү катмар аркылуу ылдый карай баштапкы жана андан жогору тыгыздыктагы материалга өтөт.

Моделдин жарактуулугун текшерүү үчүн, команда аны релятивисттик учактардын жана радиациянын дүйнөлүк динамикасын эске алып сынап көрүүнү максат кылган. Үч өлчөмдүү релятивисттик гидродинамикалык симуляциянын жана радиациянын өткөрүлүшүн эсептөө менен, массивдүү жылдыз конвертинен чыккан релятивисттик реактивдүү реактивдүү реакциянын чыгымын баалоо менен, алар, жок эле дегенде, узак GRBлер болгон учурда - ушундай байланышкан түрдү аныктоого жетишишти. массивдүү жылдыздардын кыйрашы - модель иштеди.

Ито натыйжаларын байкалган Йонетоку мамилеси менен салыштыруу (Ito)

Алардын симуляциялары ошондой эле Йонетоку байланышын реактивдүү жылдыздардын өз ара аракеттенүүсүнүн табигый натыйжасы катары көбөйтүүгө болот.

Хиротака Ито, Пионердик изилдөө боюнча кластердин өкүлү; "Бул фотосфералык эмиссия GRBлердин эмиссия механизми экендигин тастыктайт."

Ал мындай деп улантат: «Биз фотондордун келип чыгышын түшүндүрүп бергенибиз менен, кыйрап жаткан жылдыздар аркылуу релятивисттик учактардын кантип пайда болгону жөнүндө дагы деле табышмактар ​​бар.

"Биздин эсептөөлөрүбүз ушул укмуштуу күчтүү окуялардын муунынын түпкү механизмин карап чыгуу үчүн баалуу түшүнүктөрдү бериши керек."

Булак

Түпнуска изилдөө: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-019-09281-z

Scisco медиасында жарыяланган