天文学者は、ガンマ線バーストからの超高エネルギー放射線を初めて記録しました

ビデオ: 天文学者は、ガンマ線バーストからの超高エネルギー放射線を初めて記録しました
ビデオ: ブラックホールの誕生 2023, 2月
天文学者は、ガンマ線バーストからの超高エネルギー放射線を初めて記録しました
天文学者は、ガンマ線バーストからの超高エネルギー放射線を初めて記録しました
Anonim
Image
Image

天文学者は初めて、ガンマ線バーストから光子を捕らえることができました。そのエネルギーは、数百ギガエレクトロンボルトから数百テラエレクトロンボルトまでの超高エネルギーの範囲に属しています。軽い粒子の測定されたエネルギーは天文学的な源の記録ではありませんが、それはガンマ線バーストにおける放射線生成のモデルの1つの正確さを確認します。結果は、Natureの一連の記事(1、2、3)に掲載されました。

ガンマ線バーストは、宇宙で最も強力なフレアイベントです。このようなプロセスの1秒間に、太陽が一生のうちに放出するのと同じ量のエネルギーが放出される可能性があります。ガンマ線バーストは、最も過酷な範囲の電磁波、ガンマ線での高輝度にちなんで名付けられていますが、他の多くの波長でも観測されています。

ガンマ線バーストの研究における主な問題は、それらの明るい位相の持続時間が短いことです。そのため、データは主にガンマ範囲自体で収集され、デバイスの角度とエネルギーの分解能は低くなります。この点で、長い間、それらの形成の長い間提案された理論を最終的に確認することはできませんでした。彼女によると、この放射は、中性子星の合体または通常の大きな星のコアの崩壊によって形成され、物質が光速に近い速度で移動する狭いジェットをもたらします。

ガンマ線バーストの放出は通常2つの部分に分けることができます:最初の段階で放出された物質が環境と相互作用するときに生じると考えられている、より明るく短いもの、数十秒続くもの、およびはるかに長い残光。通常、エネルギーの大部分は、キロ電子ボルトから数百メガ電子ボルトの範囲のエネルギーを持つガンマ光子から発生します。また、宇宙望遠鏡が数十ギガエレクトロンボルトのエネルギーの光子を観測する場合もありましたが、その放出のメカニズムは不明なままでした。

一連の新しい論文では、2つのGRB190114CおよびGRB180720Bガンマ線バーストの観測について述べられており、そこから、約テラエレクトロンボルトのエネルギーでこれらの線源の記録破りの光子を登録することができました。実行された観測の特徴は、極端なエネルギーの粒子が残光段階で捕らえられたということであり、明るい最初の段階ではなく、特定の理論モデルによってよりよく説明されています。

GRB 190114Cバーストは、MAGICチェレンコフ望遠鏡やその他の地上観測所で観測されました。最もエネルギーの高い粒子は、発生が始まってから1分後に到着し始め、20分間出現し続け、フラックスは急速に減少しました。 GRB 180720Bは、別のHESSチェレンコフ望遠鏡によって発見されました。この場合、最大エネルギーはわずか約100ギガエレクトロンボルトでしたが、対応する光子はイベントの開始から10時間後に観察されました。これは、それ自体が例外的で重要な状況です。

得られたすべてのデータを処理することにより、残光段階での放射線のエネルギースペクトルには、同等のピークフラックスを持つ2つの最大値があることがわかりました。このようなスペクトルの形状の予測は、これらの粒子を以前に放出した高エネルギー電子によるシンクロトロン光子のコンプトン後方散乱のモデルで以前に行われました。

これらの観測の前に、このメカニズムはブレーザージェットの場合に確認され、ガンマ線バーストで予想されていましたが、説得力のある証拠はありませんでした。さらに、非常に高いエネルギーの電子または陽子のシンクロトロン放射などの代替の仮定は、得られた結果をはるかに悪く説明します。

以前、天文学者は、100テラエレクトロンボルトを超えるエネルギーを持つ光子の源を初めて決定し、超光速運動によるガンマ線バーストの光度曲線の特徴を説明し、また、電波放射の偏光を初めて測定することができました。そのようなバーストの。

トピックによって人気があります