Τα Supernova συνδέονται με τις εκπομπές των ακτίνων-γ

Από σελίδα του PhysicsWeb 3-Νοεμβρίου-2000

Οι ακτίνες-γ είναι από τα φαινόμενα με τις πιό βίαιες εκρήξεις στο Σύμπαν, παραγοντας περισσότερη ενέργεια σε λίγα δευτερόλεπτα,   από αυτήν που θα παράγει ο Ηλιος σε όλη του τη ζωή. Οι ισχυρές εκπομπές είναι καθημερινό φαινόμενο σε απομακρυσμένους γαλαξίες αλλά οι επιστήμονες είναι ακόμη αβέβαιοι τι προξενει αυτές. Τώρα δύο διεθνείς ομάδες αστρονόμων έχουν βρεί ισχυρές ενδείξεις πως οι υπερκαινοφανείς μπορεί να παίζουν ένα ρόλο σε κάποιες εκλάμψεις-εκρήξεις ακτίνων-γ.

Μια έκρηξη υπερκαινοφανούς σημειδοτεί το θάνατο του άστρου αυτού του τύπου. Το φως που εκλύεται από την έκρηξή τους είναι πιο έντονο και από έναν ολόκληρο γαλαξία. Στις εκρήξεις των υπερκαινοφανών δημιουργούνται, σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα βαρέα στοιχεία που συναντάμε στο Σύμπαν.
Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης αυτών των άστρων, πυρηνικές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα στους πυρήνες τους, δημιουργώντας ελαφρά στοιχεία όπως υδρογόνο και ήλιο. Τα βαρύτερα όμως στοιχεία παράγονται καθώς η αλυσίδα αντίδρασης προχωρεί, αλλά ο σίδηρος είναι το βαρύτερο στοιχείο που μπορεί να παραχθεί από το άστρο ενεργητικά.
Για αυτό τέτοια άστρα περιέχουν μια υψηλή αναλογία σιδήρου, που εκτινάσσεται στο διάστημα όταν ο υπερκαινοφανής εκρήγνυται.

Παρ' ότι δεν είναι ακόμα σαφές τι δημιουργεί τις εκρήξεις ακτίνων γ, η παρουσία του νέφους σιδήρου είναι ισχυρή ένδειξη ότι έχει προηγηθεί ένας υπερκαινοφανής, διότι ο σίδηρος είναι το βαρύτερο στοιχείο που παράγεται στα άστρα και μπορεί να δημιουργηθεί μόνο σε αυτό το περιβάλλον.

Ο Filippo Frontera και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν το δορυφόρο BeppoSAX για να εξετάσουν λεπτομερώς την εκπομπή των ακτίνων-γ από μια πηγή ακτίνων-γ γνωστή σαν GRB-990705 - που έλαβε χώρα στις 5 Ιουλίου 1999. Το  group βρήκε πως το φάσμα περιείχε την υπογραφή του σιδήρου, και συμπέραναν πως οι ακτίνες ακτίνες-x ταξίδευσαν μέσω ενός πυκνού νέφους ιονισμένου σιδήρου. Ο Frontera και οι συνεργάτες του πιστεύουν πως το νέφος είναι το επακόλουθο του supernova που είχε εκραγεί μόλις δέκα χρόνια πριν, και πως αυτή η έκρηξη διεγείρει την εκπομπή των ακτίνων-γ.

Από την άλλη μεριά μια άλλη ομάδα από τον Luigi Piro και τους συνεργάτες του, χρησιμοποίησαν το διαστημικό παρατηρητήριο Chandra ακτίνων-X να εξετάσουν το φάσμα των ακτίνων-Χ του GRB-991216, μια δραστηριοποίηθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 1999. Η ομάδα αυτή βρήκε τις ίδιες ενδείξεις πως οι ακτίνες-Χ είχαν σημάδια των ιόντων σιδήρου. "Οι παρατηρήσεις μας λένε πως το υλικό των νεφών απομακρύνεται με το δέκα τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός, και  πως το εμπλουτισμένο σε σίδηρο νέφος είναι εξαιρετικά πυκνό.", λέει ο Piro. "Η μεγάλη μάζα των εκτινασσομένων υλικών μας λέει πως ο προγεννήτορας [supernova] ήταν ένα πολύ μεγάλο άστρο". Ο Piro και οι συνεργάτες του πιστεύουν πως η εκπομπή των ακτίνων-γ συμβαίνει αμέσως μετά την εκπομπή από τον υπερκαινοφανή του νέφους.

Παλιότερα σενάρια αποδίδουν τη δημιουργία των εκρήξεων ακτίνων γ είτε στη βαρυτική κατάρρευση πολύ πυκνών αντικειμένων, όπως άστρα νετρονίων, είτε σε συγχώνευση δύο σωμάτων πολύ μεγάλης μάζας, για παράδειγμα μαύρες τρύπες ή άστρα νετρονίων τα οποία έλκονται και κινούνται σε σπειροειδείς τροχιές μέχρι να συγκρουστούν.

Δείτε και την ιστορία των υπερκαινοφανών με εικόνες

Δείτε και τα σχετικά άρθρα

• Τι συμβαίνει με τις εκλάμψεις των γ-ακτίνων;
• Με τις εκλάμψεις των γ-ακτίνων από το διάστημα μπορούν να ανιχνεύσουν την κβαντική βαρύτητα
• Περιπλανώμενα διαστημικά οχήματα εντόπισαν κοσμική έκρηξη
  
• Νέες πηγές ακτίνων γάμμα στο Διάστημα
  
• Εκτοξεύτηκε δορυφόρος για την εξερεύνηση των ακτίνων-γ στο διάστημα
  
• Ο Γαλαξίας μας περιβάλλεται από μιά άλω που εκπέμπει γ-ακτινοβολία
  
• Διαστημικό παρατηρητήριο της γάμμα ακτινοβολίας