 Гамма-всплески впервые были обнаружены разведывательными спутниками, потом говорили об инопланетных цивилизациях, теперь речь идет о массовом вымирании на Земле. Что же такое гамма-всплески?
Наблюдатели северного ночного неба в первые часы 19 марта 2008 года увидели небольшое мерцание света, которое появилось в созвездии Волопаса. Все это зрелище длилось несколько минут, затем исчезло.
Но этот свет был особенным. Это было одно из самых замечательных небесных явлений, которые были зафиксированы когда-либо человеком. Эта вспышка, которая так мало освещала небо, достигала нашего мира в течение 8 миллиардов лет, чтобы мы смогли увидеть ее невооруженным взглядом.
"Если тот или иной человек оказался в нужное время в нужном месте и смотрел в нужную точку, он мог увидеть самый отдаленный объект, который можно было разглядеть невооруженным взглядом без помощи оптической техники", -говорит Стивен Голландии Годдарда, космические полеты НАСА в Мэриленде, США.
Ученые установили причины этого явления. Они уверены, что это связано с гамма-всплесками. Это происходит в момент самоуничтожения звезд, это самые мощные взрывы с момента "Большого взрыва".
"Гамма -всплески происходят в момент, когда гигантская звезда израсходывает все свое топливо и превращает обширное количество массы в твердую радиацию в течение нескольких секунд, оставляя позади массивную черную дыру", - говорит Нейл Джехрелс, астрофизик Годдарда. Звезда испускает гамма-всплески радиации, сопроваждаемые рентгеновскими лучами и, наконец, импульсами видимого света: "смертельные муки большой звезды и крики рождения черной дыры", -описывает явление Джехрелс.
Объяснение существования гамма-всплесков сломало представление ученых о законах физики. И хотя много тайн были решены, некоторые проблемы все еще озадачивают астрономов. Этот новый класс взрывов, который был недавно обнаружен, заставляет предположить, что радиация от этих объектов, возможно, изменила эволюцию на Земле.
И это не все. Гамма-лучи это самый опасный тип электромагнитной радиации. Астрономы включают сюда и Солнце, хотя его слабые выбросы лучей заблокированы нашей атмосферой. Но радиация от соседних гамма-всплесков это нечто другое.
"Если бы кто-то отправился бороздить просторы наших галактических окрестностей, мы были бы зажарены", говорит астроном Джулиан Осборн из университета Лестера в Англии. "Излучение может уничтожить жизнь на Земле".
Давайте подробно изучим происхождение гамма-всплесков и их возможное влияние на Земле.
2 июля 1969 физики Рей Клебезэдель и Рой Олсон засели в небольшом офисе в Лос-Аламосе (Национальная Лаборатория в Нью-Мексико), чтобы исследовать данные, отосланные назад США. 4 спутника шпиона Vela . В то время, США боялись, что Советский Союз планировал проверить атомные бомбы, чтобы получить лидерство в развитии ядерного оружия. Таким образом два спутника Vela были помещены в орбиты более чем 100 000 км высотой и оснащены техникой, которая могла обнаружить гамма - лучи, выпущенные атомным взрывом.
В течение двух лет космический спутник работал отлично, хотя никакие ядерные взрывы никогда не обнаруживались. Тем не менее, техника засекла несколько таинственных гамма-излучений, продолжительностью в несколько секунд, совсем не похожих на ядерный взрыв. Ученые начали расследование. Сначала, они не нашли связи между сигналами этих двух исследований. 2 июля 1967 они обнаружили, что один из сильнейших гамма -сигналов регистрируют оба их спутника. "Это было точно не после ядерного взрыва, но это определенно было что-то интересное", - вспоминает Клебезэдель.
Клебезэдель и Олсен проверяли, что солнечная активность в эти дни была мала. И при этом они не могли связать взрыв с любыми другими известными астрономическими данными. Таким образом они продолжали собирать информацию, регистрируя десятки подобных взрывов. Они представили свои результаты на американской Астрономической конференции в Колумбусе, Огайо, в 1973. Необъяснимые извержения твердой радиации, длительностью в несколько секунд, и несвязанные с любыми другими известными телами во вселенной, обнаруженные в полностью случайные моменты времени.
National Enquirer, американская бульварные газета, которая издала отчеты данной конференции: "Таинственные взрывы в космическом пространстве вводят в недоумении американских ученых." Пять лет спустя, после наблюдений уже накопленных гамма взрывов, National Enquirer нашел собственное объяснение: "Инопланетные звездные войны в борьбе за космосом".
"Это было совсем не то, о чем я говорил", -подчеркнул Клебезэдель. Но учные были действительно озадачены. "Мы не знали точно, были ли эти всплески по соседству или на краю вселенной", - говорит Стэн Вусли из университета Калифорнии в Санта-Крузе. Большинство астрономов предпочло простые, местные объяснения и утверждало, что во всем виноваты пульсары, белые карликовые звезды или шаровидные группы. Другая часть ученых сразу отсекла вариант внегалактических источников, потому что никакой известный астрономический объект не мог произвести энергию, которая могла оставлять такую яркость при большом отдалении.
После этого, в 1991, НАСА открыло Обсерваторию исследований Гамма - лучей, которая была оборудована самыми новейшими и чувствительными радиационными датчиками. И тогда ученые снова подверглись шоку. "Один раз в день они видели огромный гамма всплеск, который обнаруживался тремя, четырьмя, а может и большим количеством датчиков," -вспоминал ученый Джерри Фишмэн. Они были такими частыми, что можно было сделать карту их распределения меньше чем через год. Но это показало, что взрывы были расположены беспорядочно во всем космосе - другое сенсационное открытие, говорит Осборн.
Млечный путь, туманное свечение на ночном небе от миллиардов звезд нашей Галактики. Полоса Млечного Пути опоясывает небосвод широким кольцом. Если бы гамма-вплески были внутри нашей галактики, то они так же были бы распространены в виде группы объектов. Но обсерватория Комптон доказала, что это не так. Они происходят повсюду, куда ни глянь, предполагалось, что они лежат за пределами нашей галактики.
Проблема для астрономов состояла в том, что интенсивная энергия гамма - лучей сделала чрезвычайно трудным сгруппировать их и точно определить их источник. В отличие от них, видимый свет легко сосредоточен, и его спектр показывает драгоценную информацию о скорости и расстоянии его источника. Астрономы нуждались в послесвечении: видимые тлеющие угольки извержения, которое сначала произвело те гамма - лучи, покажут расстояние.
28 февраля 1997 их желание исполнилось. Итальянско - голландский спутник, BeppoSAX - построенный для изучения звездной радиации, зафиксировал сильный гамма взрыв, сопроваждаемый большим временем всплеска из той же самой части неба. Этого было достаточно, чтобы наземные телесковы в течение часа точно определили источник: галактика больше чем два миллиарда световых лет от Земли. Несколько недель спустя еще два гамма-всплеска были определены: каждый составлял шесть миллиардов световых лет от Земли. Учитывая, что нашей вселенной 13.7 миллиардов лет, то извержение произошло в то время когда все еще находилось в зачаточном состоянии. "Это - одна из причин, почему гамма всплески настолько важны для астрономии," добавляет Осборн. "Они освещают вселенную сразу же после "Большого взрыва" и дают нам способ исследовать некоторые из его самых ранних событий."
Но теперь, доказав, что гамма-всплески были очень отдалены от нас, астрономов оставили с головной болью для объяснения их причин. После значительных дебатов и споров, они остановились на мнении, что только крах массивной звезды мог произвести такую энергию, которую они наблюдали, хотя даже эта идея привела физику к своему пределу. Для излучения и последующего обнаружения на миллиарды световых лет от нас, требуется ошеломляющее количество материала - эквивалент для всей массы Солнца. Эти гамма-всплески появляются в течение секунд после разрушения звезды.
Тогда в 2003 венгерский астрофизик Питер Месзарос и Мартин Рис из университета Кембриджа предложили свой вариант объяснения этого явления: энергия от тех разрушенных звезд не распространялась однородно или рассеивалась, она направлялась лучами. Другими словами, гамма-всплески больше похожи на прожекторы, чем шары радиации. Тот всплеск был видим в Волопасе, потому что он был напрявлен прямо в Землю.
Во время взрыва звезды вокруг нее образуется "поле". Можете представить себе завернутые ролы? Свет, испускаемы звездо может двигаться либо вверх либо вниз, направленно.
Мы видим только тот свет, что был направлен к нам. Значит существует больше гамма -всплесков, направленных в противоположном направлении. И они все удалены от нас.
С 2004 года было обнаружено более 400 подобных явлений. Астрономы всего мира собираются через телеконференцию через несколько минут после сигнала тревоги.
"Если это действительно большой и важный взрыв, мы можем направить огромные наземные телескопы в течение нескольких минут", - говорит Джудит Рэкузин. "Это беспокойный тип астрономии, здесь все изменяется на миллионной или миллиардной шкале времени. После гамма-всплесков мы получаем сообщения на мобильный даже среди ночи, чтобы мы среагировали на то, что может измениться в течение пары секунд."
Энергия, выпущенная гамма-всплеском коллосальна, у этого есть ключевое значение для Земли, т.к. если бы это произошло в нашей галактике в пределах 1000 световых лет-последствия были бы фатальными.
"Первой вещью, которую бы ты увидел, была бы большая вспышка света, - говорит Арнон Дэр, институт Израиля, - в очень короткий промежуток времени вы бы ослепли. Ваша кожа была бы полностью сожжена , и.. огромная доза радиации убила бы тебя в ближайшие пару минут".
К счастью, никакие звезды в нашей галактической окрестности не выглядят готовыми к гамма-взрывам, поэтому не угрожаеют нашей жизни. Состав звезд изменился с момента ранней вселенной и современным временем. В ядре звезд постепенно увеличивается концентрация металлических ионов, которое делает вращение звезды медленнее. Поэтому молодые звезды, такие как в нашей вселенной, мало вероятно, что закончат свою жизнь гамма-взрывом.
Несмотря на маленький шанс местного гамма-всплеска, астрономы пристально следят за одной звездой, известной как WR104, которая находится в 8 000 световых лет от нас. У нее есть возможность гамма-взрыва. "Если бы эта система действительно испускала гамма-лучи, то мы могли бы находится не в том месте...".
Есть предположения, что гамма-взрыв затронул Землю в прошлом. "Гамма-взрыв вероятно прорывается в галактику каждые несколько сто миллионов лет, относительно близкий к нам, несколько тысяч световых лет, немедленно опустошил бы планету. Гамма-лучи заставили бы азот в атмостфере реагировать с кислородом и другими элементами, чтобы создать химикаты, которые разрушат защитный озоновый слой Земли. В результате планета бы купалась в повреждениях от ультрафиолетовой радиации. Планктон. который населяет океанскую жизнь, был бы разрушен".
Как пример, Мелотт указывает на Ордовикский случай исчезновения, который произошел приблизительно 440 миллионов лет назад и привел к массивному уничтожению морской жизни, включая морских беспозвоночных и кораллы - тогда самые общие формы жизни на планете. "Тот случай исчезновения полностью совместим с гамма - лучами от взрыва, прорывающегося по Южному полюсу и несущегося по Южному Полушарию," добавляет он. "К счастью, взрывы гамма - луча не частые события в нашей галактике - но когда они случаются, они конечно оказывают большое влияние."
Источник: cosmosmagazine.com
Перевод: IlsAnny.ru |
Комментарии могут писать только авторизированные пользователи |
|
 |
