Οι εκρήξεις των ακτίνων-γ πράγματι συνδέονται με τις καταρρεύσεις των σουπερνόβα σε μαύρες τρύπες

Από την ιστοσελίδα του ABC News, 13 Νοεμβρίου 2003

Μόνο 1% της ενέργειας που προέρχεται από τις  εκρήξεις των ακτίνων-γ προέρχεται στην πραγματικότητα από τις ακτίνες-γ.

Οι μυστήριες εκρήξεις των ακτίνων-γ (σύντομες αλλά έντονες εκλάμψεις  ακτινοβολίας γάμμα) σχηματίζονται πράγματι από τις καταρρεύσεις των σουπερνόβα προς μια μαύρη οπή, επιβεβαιώνει μια νέα έρευνα.

Ερευνητές από την Αυστραλία, τις ΗΠΑ και τη Βρετανία, μαζί  με τον Paul Price του Παρατηρητηρίου Mount Stromlo στην Καμπέρρα - εκθέτουν τα συμπεράσματά τους στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού Nature.

Οι εκρήξεις ακτίνων-γ είναι οι βιαιότερες και ισχυρότερες εκρήξεις στον Κόσμο. Όταν παρατηρήθηκαν αρχικά στη δεκαετία του '60 από τους στρατιωτικούς στις ΗΠΑ, που σκέφτηκαν ότι ήταν ρωσικές πυρηνικές εκρήξεις. Από τότε οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι προέρχονται από το βαθύ διάστημα - δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Ακόμα τι ακριβώς τις προκαλεί ήταν ένα μυστήριο.

Σύμφωνα με τον Paul Francis, έναν καθηγητή στο  Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο και αστροφυσικό στο Παρατηρητήριο Mount Stromlo, πρόσφατα έχουν αναπτυχθεί δύο βασικές ανταγωνιστικές εξηγήσεις για τα αίτια που εκρήγνυται οι ακτίνες-γ. Λέει ότι ο Price με τη σύνδεση που κάνει με τους υπερκαινοφανείς, που αλλιώς είναι γνωστοί  και σαν τα καταρρέοντα άστρα, προσφέρει μια "σημαντική ένδειξη" η οποία μπορεί να είναι σωστή.

Ενώ η μια θεωρία λέει ότι οι εκρήξεις των ακτίνων-γ σχηματίζονται από τις συγκρουόμενες μαύρες τρύπες ή συγκρουόμενα άστρα νετρονίων, ο Price έχει εξετάσει την άλλη θεωρία - ότι οι εκρήξεις των ακτίνων-γ δημιουργούνται ως αποτέλεσμα της κατάρρευσης των σουπερνοβών προς μια μαύρη τρύπα. Στις αρχές του τρέχοντος έτους, ο Price και οι συνάδελφοι του ανακάλυψαν αρκετά καλά στοιχεία για να υποστηριχθεί αυτή η θεωρία, στοιχεία που συνδέουν για πρώτη φορά μια έκρηξη ακτίνων-γ με ένα κοντινό υπερκαινοφανή.

Αλλά υπήρχε ένα χάσμα στη θεωρία. Οι εκρήξεις των ακτίνων-γ που ο Price παρατηρούσε ήταν κοντά, ενώ οι περισσότερες εκρήξεις ακτίνων-γ ήταν 100 φορές πιο μακριά, αλλά  και 100 φορές ισχυρότερες.

Οι επιστήμονες ανησυχούσαν που τα συμπεράσματα του Price δεν θα μπορούσαν να γενικευτούν, λέει ο Francis. Ίσως οι εκρήξεις των ακτίνων-γ που μελετούσε ήταν "wimps" (ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια), που δεν είναι αποτελούν αντιπροσωπευτικό της πλειοψηφίας.

Εντούτοις, τώρα ο Price και οι συνάδελφοι έχουν βρει ότι οι κοντινές εκρήξεις ακτίνων-γ είναι στην πραγματικότητα τόσο ισχυρές όσο και εκείνες που είναι μακριά. Δηλαδή τα τα συμπεράσματά τους είναι στην πραγματικότητα μια γενίκευση της θεωρίας.

Εκτός από τις ακτίνες-γ, οι επιστήμονες ξέρουν ότι οι εκρήξεις ακτίνων-γ εκπέμπουν επίσης φως και ραδιοκύματα. Ο Price και οι συνάδελφοι του έχουν βρει ότι οι εκρήξεις ακτίνων-γ εμφανίζονται σε δύο φάσεις.

Πρώτα, υπάρχει μια πολύ σύντομη και στενά εστιασμένη έκρηξη που παράγει το σήμα των δραστικών ακτίνων-γ. Ύστερα, υπάρχει ένα συσσωρευτικά πιο ενεργητικό ξέσπασμα που διαρκεί μερικές ημέρες και που παράγει μια "μεταλαμπή" με φως και ραδιοκύματα.

Με τον ίδιο τρόπο που μια ακτίνα λέιζερ 5W μπορεί να εμφανιστεί ισχυρότερη από έναν λαμπτήρα φωτός 5W, η σύντομη, αιχμηρά εστιασμένη έκρηξη των ακτίνων-γ, εμφανίζεται να είναι το πιο ενεργητικό μέρος των εκρήξεων των ακτίνων-γ - και από εκεί βγαίνει και το όνομα.

Εντούτοις, ο Price και οι συνάδελφοι του έχουν βρει ότι αυτή η σύντομη έκρηξη της ενέργειας έχει να κάνει στην πραγματικότητα μόνο με το 1% περίπου της συνολικής ενέργειας της έκρηξης των ακτίνων-γ. Όταν υπολογιστεί αυτό το ποσό, το συνολικό ποσό της ενέργειας από τις κοντινές εκρήξεις ακτίνων-γ - συμπεριλαμβανομένων των ραδιοφωνικών κυμάτων, του φωτός και των ακτίνων-γ - είναι παρόμοιο με το ποσό της ενέργειας που εκπέμπεται από τις μακρινές εκρήξεις ακτίνων-γ.

"Είναι μια σημαντική εργασία επειδή αυτά τα πράγματα ήταν ένα μυστήριο 30 χρόνων," λέει. "Πιθανώς όλες οι εκρήξεις ακτίνων-γ είναι από σουπερνόβα."

"Αυτό θα μας βοηθήσει στο να μάθουμε πώς πεθαίνουν τα αστέρια. Τώρα ξέρουμε ότι ενώ οι εκρήξεις ακτίνων-γ είναι αρκετά εκπληκτικές, είναι στην πραγματικότητα μόνο η άκρη του παγόβουνου από την άποψη της ενέργειας που ελευθερώνεται".