ReadyPlanet.com


การระเบิดของรังสีแกมมา 'เลือน' ของซุปเปอร์โนวา


jokergame สล็อตออนไลน์ เมื่อวันที่ 26 ส.ค. 2020 กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi Gamma-ray ของ NASA ตรวจพบชีพจรของการแผ่รังสีพลังงานสูงที่พุ่งเข้าหาโลกมาเกือบครึ่งหนึ่งของอายุปัจจุบันของจักรวาล นานเพียงเสี้ยววินาที มันกลายเป็นหนึ่งในบันทึก ซึ่งเป็นการระเบิดรังสีแกมมาที่สั้นที่สุด (GRB) ที่เกิดจากการตายของดาวมวลสูงที่เคยเห็น

GRB เป็นเหตุการณ์ที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล ซึ่งตรวจพบได้ในช่วงหลายพันล้านปีแสง นักดาราศาสตร์จัดประเภทยาวหรือสั้นโดยพิจารณาจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นนานกว่าหรือน้อยกว่าสองวินาที พวกเขาสังเกตการระเบิดเป็นเวลานานโดยสัมพันธ์กับการดับของดาวมวลสูง ในขณะที่การระเบิดระยะสั้นเชื่อมโยงกับสถานการณ์อื่น

Bin-bin Zhang จากมหาวิทยาลัยหนานจิงในจีนและมหาวิทยาลัยเนวาดา ลาสเวกัส กล่าวว่า "เรารู้อยู่แล้วว่า GRB บางตัวจากดาวมวลสูงสามารถจดทะเบียนเป็น GRB แบบสั้นได้ แต่เราคิดว่านี่เป็นเพราะข้อจำกัดด้านเครื่องมือ" "การระเบิดครั้งนี้มีความพิเศษเพราะเป็น GRB ในช่วงเวลาสั้น ๆ อย่างแน่นอน แต่คุณสมบัติอื่นๆ ของมันชี้ไปที่ต้นกำเนิดของมันจากดาวที่ยุบตัว ตอนนี้เรารู้แล้วว่าดาวที่กำลังจะตายก็สามารถสร้างการระเบิดในระยะสั้นได้เช่นกัน"

ชื่อ GRB 200826A หลังจากวันที่มันเกิดขึ้น การระเบิดเป็นหัวข้อของบทความสองฉบับที่ตีพิมพ์ในNature Astronomyเมื่อวันจันทร์ที่ 26 กรกฎาคม ฉบับแรกนำโดย Zhang สำรวจข้อมูลรังสีแกมมา ประการที่สอง นำโดย Tomás Ahumada นักศึกษาปริญญาเอกจาก University of Maryland, College Park และศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของ NASA ในเมือง Greenbelt รัฐแมริแลนด์ บรรยายถึงแสงระเรื่อหลายคลื่นที่ค่อยๆ จางลงของ GRB และแสงจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาที่ตามมา

Ahumada กล่าวว่า "เราคิดว่าเหตุการณ์นี้เป็นมอดอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเกือบจะไม่เกิดขึ้นเลย" Ahumada กล่าว "ถึงกระนั้น การปะทุก็ปล่อยพลังงาน 14 ล้านเท่าของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีทางช้างเผือกทั้งหมดในช่วงเวลาเดียวกัน ทำให้เป็นหนึ่งใน GRB ในช่วงเวลาสั้นที่มีพลังมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา"

เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หมดเชื้อเพลิง แกนกลางของมันก็ยุบตัวและก่อตัวเป็นหลุมดำในทันใด ขณะที่สสารหมุนไปทางหลุมดำ บางส่วนก็หนีออกมาในรูปของไอพ่นทรงพลังสองลำที่พุ่งออกไปด้านนอกด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงในทิศทางตรงกันข้าม นักดาราศาสตร์ตรวจพบ GRB ต่อเมื่อหนึ่งในไอพ่นเหล่านี้พุ่งเข้าหาโลกโดยตรง

เครื่องบินไอพ่นแต่ละลำเจาะผ่านดาวฤกษ์ ทำให้เกิดชีพจรของรังสีแกมมา ซึ่งเป็นรูปแบบแสงที่มีพลังงานสูงสุด ซึ่งอยู่ได้นานเป็นนาที หลังจากการระเบิด ดาวที่กระจัดกระจายจะขยายตัวอย่างรวดเร็วเป็นซุปเปอร์โนวา

ในทางกลับกัน GRB แบบสั้นก่อตัวขึ้นเมื่อวัตถุขนาดเล็กคู่หนึ่ง เช่น ดาวนิวตรอน ซึ่งก่อตัวขึ้นในระหว่างการยุบตัวของดาวด้วย หมุนวนเข้าด้านในเป็นเวลาหลายพันล้านปีและชนกัน การสังเกตของ Fermi เมื่อเร็ว ๆ นี้ช่วยแสดงให้เห็นว่าในกาแลคซีใกล้เคียง การลุกเป็นไฟขนาดยักษ์จากดาวนิวตรอนที่แยกตัวออกมาเป็นดาวนิวตรอนที่มีแม่เหล็กยิ่งยวดยังปลอมตัวเป็น GRB สั้นอีกด้วย

GRB 200826A เป็นการระเบิดที่คมชัดของการปล่อยพลังงานสูงโดยใช้เวลาเพียง 0.65 วินาที หลังจากเดินทางเป็นเวลานานหลายชั่วอายุคนผ่านจักรวาลที่กำลังขยายตัว สัญญาณได้ขยายออกไปประมาณหนึ่งวินาทีเมื่อตรวจพบโดย Gamma-ray Burst Monitor ของ Fermi เหตุการณ์นี้ยังปรากฏในเครื่องมือบนยาน Wind ของ NASA ซึ่งโคจรรอบจุดระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 930,000 ไมล์ (1.5 ล้านกิโลเมตร) และ Mars Odyssey ซึ่งโคจรรอบดาวเคราะห์แดงมาตั้งแต่ปี 2544 ESA"s (พื้นที่ยุโรป) หน่วยงาน) ดาวเทียม INTEGRAL สังเกตการระเบิดเช่นกัน

ภารกิจทั้งหมดเหล่านี้มีส่วนร่วมในระบบการระบุตำแหน่ง GRB ที่เรียกว่า InterPlanetary Network (IPN) ซึ่งโครงการ Fermi ให้เงินทุนทั้งหมดแก่สหรัฐฯ เนื่องจากการระเบิดจะไปถึงเครื่องตรวจจับแต่ละเครื่องในเวลาที่ต่างกันเล็กน้อย จึงสามารถใช้อุปกรณ์คู่ใดก็ได้เพื่อช่วยจำกัดขอบเขตที่มันเกิดขึ้นบนท้องฟ้า ประมาณ 17 ชั่วโมงหลังจาก GRB IPN ได้จำกัดตำแหน่งให้แคบลงเหลือเพียงท้องฟ้าเล็กๆ ในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา

ทีมงานได้ใช้ Zwicky Transient Facility (ZTF) ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่หอดูดาว Palomar ทีมงานได้สแกนท้องฟ้าเพื่อหาการเปลี่ยนแปลงของแสงที่มองเห็นได้ซึ่งอาจเชื่อมโยงกับแสงระเรื่อของ GRB

Shreya Anand นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ Caltech และผู้เขียนร่วมในรายงานนี้กล่าวว่า "การดำเนินการค้นหานี้คล้ายกับการพยายามหาเข็มในกองฟาง แต่ IPN ช่วยลดขนาดของกองหญ้าแห้ง "จากกว่า 28,000 ZTF แจ้งเตือนในคืนแรก มีเพียงรายเดียวที่ตรงตามเกณฑ์การค้นหาทั้งหมดของเรา และยังปรากฏอยู่ในพื้นที่ท้องฟ้าที่กำหนดโดย IPN"

ภายในหนึ่งวันของการระเบิด หอดูดาว Neil Gehrels Swift ของ NASA ค้นพบการแผ่รังสีเอกซ์ที่จางหายไปจากตำแหน่งเดียวกันนี้ สองสามวันต่อมา Karl Jansky Very Large Array แห่งหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติตรวจพบการแผ่รังสีแบบแปรผันในนิวเม็กซิโก จากนั้นทีมงานก็เริ่มสังเกตแสงระเรื่อด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกบนพื้นดินที่หลากหลาย

การสังเกตกาแลคซีจางๆ ที่เกี่ยวข้องกับการระเบิดโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Gran Telescopio Canarias ขนาด 10.4 เมตรที่หอดูดาว Roque de los Muchachos บน La Palma ในหมู่เกาะคานารีของสเปน ทีมงานพบว่าแสงของมันใช้เวลา 6.6 พันล้านปีในการไปถึงเรา นั่นคือ 48% ของอายุปัจจุบันของจักรวาลที่ 13.8 พันล้านปี

แต่เพื่อพิสูจน์การระเบิดสั้นๆ นี้มาจากดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัว นักวิจัยยังต้องจับมหานวดาราที่กำลังเกิดใหม่

"ถ้าการระเบิดนั้นเกิดจากดาวที่ยุบตัว เมื่อแสงสะท้อนหายไป มันก็ควรจะสว่างขึ้นอีกครั้งเนื่องจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาที่อยู่เบื้องล่าง" ลีโอ ซิงเกอร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ก็อดดาร์ดและที่ปรึกษาด้านการวิจัยของอาฮูมาดากล่าว "แต่ในระยะทางเหล่านี้ คุณจำเป็นต้องมีกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่และไวมากในการเลือกจุดแสงจากซุปเปอร์โนวาจากแสงสะท้อนเบื้องหลังของดาราจักรที่เป็นแม่ของมัน"

เพื่อทำการค้นหา ซิงเกอร์ได้รับเวลาบนกล้องโทรทรรศน์ Gemini North ขนาด 8.1 เมตรในฮาวาย และใช้เครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนที่เรียกว่า Gemini Multi-Object Spectrograph นักดาราศาสตร์ถ่ายภาพกาแลคซีที่เป็นโฮสต์ด้วยแสงสีแดงและอินฟราเรดโดยเริ่มตั้งแต่ 28 วันหลังจากการระเบิด โดยทำการค้นหาซ้ำ 45 และ 80 วันหลังจากเหตุการณ์ พวกเขาตรวจพบแหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดใกล้ - ซุปเปอร์โนวา - ในการสังเกตชุดแรกที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในภายหลัง

นักวิจัยสงสัยว่าการระเบิดครั้งนี้ถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องบินไอพ่นที่แทบจะไม่โผล่ออกมาจากดาวฤกษ์ก่อนที่จะปิดตัวลง แทนที่จะเป็นกรณีทั่วไปที่เครื่องบินไอพ่นที่มีอายุการใช้งานยาวนานแตกออกจากดาวฤกษ์และเดินทางเป็นระยะทางไกลจากดาว หากหลุมดำได้ยิงเครื่องบินไอพ่นที่อ่อนแอกว่าออกไป หรือถ้าดาวมีขนาดใหญ่กว่ามากเมื่อเริ่มยุบตัว ก็อาจไม่มี GRB เลย

การค้นพบนี้ช่วยไขปริศนาที่มีมานาน แม้ว่า GRB ที่มีความยาวจะต้องจับคู่กับซุปเปอร์โนวา แต่นักดาราศาสตร์ก็ตรวจพบจำนวนซุปเปอร์โนวาในจำนวนที่มากกว่า GRB ที่มีความยาวมาก ความคลาดเคลื่อนนี้ยังคงมีอยู่แม้หลังจากพิจารณาข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องบินเจ็ต GRB จะต้องเข้าใกล้แนวสายตาของเราเพื่อให้นักดาราศาสตร์ตรวจพบได้เลย

นักวิจัยสรุปว่าดาวที่ยุบตัวซึ่งทำให้เกิด GRB สั้น ๆ จะต้องเป็นกรณีเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งไอพ่นความเร็วแสงจะส่ายไปมาในขอบของความสำเร็จหรือความล้มเหลว ซึ่งเป็นข้อสรุปที่สอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าดาวมวลสูงส่วนใหญ่จะตายโดยไม่สร้างไอพ่นและ GRB เลย ในวงกว้างมากขึ้น ผลลัพธ์นี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าระยะเวลาของการระเบิดเพียงอย่างเดียวไม่ได้ระบุที่มาของมันอย่างเฉพาะเจาะจง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมา Fermi เป็นความร่วมมือทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์อนุภาคที่จัดการโดยศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าในเมืองกรีนเบลท์ รัฐแมริแลนด์ Fermi ได้รับการพัฒนาร่วมกับกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา โดยได้รับการสนับสนุนที่สำคัญจากสถาบันการศึกษาและพันธมิตรในฝรั่งเศส เยอรมนี อิตาลี ญี่ปุ่น สวีเดน และสหรัฐอเมริกา

 


ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-09-12 18:06:42


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล