Billedkredit: NASA
NASAs RHESSI-satellit har muligvis afsløret nye ledetråde om de mest kraftfulde eksplosioner i Universet, da den ved et uheld fik et billede af en gammastråle-burst, mens de fandt billeder af solbrændere på solen. Hvad RHESSI opdagede, er, at lyset, der kommer fra brasten, er polariseret, hvilket indikerer, at et stærkt magnetfelt kan være årsagen. Når en gigantisk stjerne bliver et hurtigt roterende sort hul, kunne den sno op magnetfeltet så meget, at hele genstanden eksploderer som en uforviklet fjeder.
NASAs RHESSI-satellit har muligvis afsløret en af de vigtigste ledetrin, der endnu er opnået i mekanismen til at producere gammastråler, de mest kraftfulde eksplosioner i universet. Dette var resultatet af en tilfældig observation af en satellit designet til at studere solen.
Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) satellit snappet billeder af solbrændere den 6. december 2002, da den fangede en ekstremt lys gammastråle brast i baggrunden over solkanten og afslørede for den første tid, da gammastrålerne i en sådan burst er polariserede. Resultatet indikerer, at intense magnetfelter kan være drivkraften bag disse fantastiske eksplosioner.
Solbrændere er enorme eksplosioner i solens atmosfære, drevet af den pludselige frigørelse af magnetisk energi. Gamma-ray bursts er fjernglimter af gamma-ray lys, der springer ca. en gang om dagen tilfældigt på himlen, kort skinnende så lyse som en million billioner soler. Nylige observationer antyder, at de muligvis er produceret af en speciel slags eksploderende stjerne (supernova), men ikke alle supernovaer genererer gammastråle-bursts, så fysikken i, hvordan en supernova-eksplosion kan producere en burst af gammastråler er uklar.
Resultaterne præsenteres på en pressekonference på American Astronomical Society-mødet i Nashville, Tenn., Af to University of California, Berkeley, forskere: Dr. Wayne Coburn, en postdoktor ved UC Berkeleys rumforskningslaboratorium og Dr. Steven Boggs, adjunkt i fysik. De er forfattere af en artikel om denne opdagelse, der blev offentliggjort i 22. maj-udgaven af Nature.
”RHESSI blev sendt ud i rummet for at afsløre hemmelighederne ved solbrændere, de største eksplosioner i vores solsystem, så jeg er meget glad for, at det har været i stand til serendipitøst at give nye oplysninger om gammastråler, de største eksplosioner i hele universet, ”Sagde Dr. Brian Dennis, RHESSI Mission Scientist ved NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
"Mærkeligt nok ser magnetiske felter ud til at køre både de lokale solbrændere og de fjerne gammastråler, to uhyre kraftige begivenheder," tilføjede Dennis.
Den stærke polarisering målt af RHESSI giver et unikt vindue for, hvordan disse bursts drives, ifølge Boggs. Han fortolker målingerne til at betyde, at bursten stammer fra et område med stærkt strukturerede magnetiske felter, der er stærkere end felterne på overfladen af en neutronstjerne - indtil nu, de stærkeste magnetiske felter, der er observeret i universet. ”Polariseringen fortæller os, at magnetfelterne i sig selv fungerer som dynamitten og driver den eksplosive ildkugle, som vi ser som en gammastråle-burst,” sagde han.
Gamma-strålene målt ved RHESSI var ca. 80 procent polariserede, hvilket var i overensstemmelse med den maksimale mulige polarisering fra elektroner, der spiraler omkring magnetfeltlinjer. Spiraliseringen får elektroner til at producere lys ved "synkrotronstråling". Polariseret lys, som de fleste af os er kendt som det reflekterede lys, der er blokeret af Polaroid-solbriller, er lys med dets magnetiske og elektriske felter, der primært vibrerer i en retning, ikke tilfældigt. En sådan sammenhæng indebærer en underliggende fysisk symmetri, i dette tilfælde justerede magnetfelter.
Selvom elektronerne sandsynligvis accelereres til næsten lysets hastighed i chokbølger, betyder det faktum, at gammastrålene maksimalt polariseres, at selve chokbølgerne drives af et underliggende stærkt magnetfelt.
"Mængden af polarisering, de fandt, er så intens, at det ser ud til at det er ren synchrotronstråling og intet andet, og alle de andre teorier bliver nødt til at bide støvet nu," sagde Dr. Kevin Hurley, en UC Berkeley gamma- ray burst-fysiker, der siden 1990 har betjent det tredje interplanetære netværk (IPN3) af seks satellitter, der er knyttet sammen til lokalisering af gammastråle-bursts og straks advarer astronomer. For en sådan ny måling er yderligere uafhængig bekræftelse dog afgørende, tilføjede Boggs.
Opdagelsen af polarisering afslører, hvordan en gammastråle burst dannes - gennem genereringen af et stærkt magnetisk felt i stor skala. Det næste spørgsmål er: Hvorfor fører nogle supernovaer til et stærkt, organiseret magnetfelt? Dette kan være et spørgsmål, vi kun kan behandle gennem teori, men beviserne er på plads for teoretikere at løsne sig, sagde Boggs.
Selvom han overlader det til teoretikere at finde ud af, hvordan sådanne stærke magnetiske felter kunne frembringes, sagde Boggs, at brasten sandsynligvis er gået foran af kernekollaps af en massiv stjerne direkte til et sort hul. Et sort hul i sig selv har intet magnetfelt, men det lokale magnetfelt kan trænge gennem det sorte hul. Hvis det hurtigt drejes, vil det sorte hul afvikle det lokale felt som en streng på toppen. Energitætheden i det tæt sårede, komprimerede felt ville til sidst blive så højt, at feltet ville rebound udad i en massiv ildkugle og trække materie med det.
Original kilde: NASA News Release
