Kilonova: Sudar mrtvih zvijezda mogao bi izazvati misteriozne kozmičke eksplozije

Ove slike koje je napravio NASA -in svemirski teleskop Hubble otkrivaju novu vrstu zvjezdane eksplozije nastale spajanjem dva kompaktna objekta: bilo dvije neutronske zvijezde ili neutronske zvijezde i crne rupe. Galaksija u središtu lijeve slike izazvala je eksploziju gama zraka, čiji su dugotrajni učinci bili vidljivi 13. lipnja, ali su izblijedjeli do 3. srpnja. (Slika zasluga: NASA, ESA, N. Tanvir (Sveučilište u Leicesteru) i A. Fruchter, Z. Levay (Znanstveni institut za svemirski teleskop), A. Levan (Sveučilište Warwick))





Kataklizmički udari koji uključuju crne rupe i ultrazgusne neutronske zvijezde mogu objasniti najkraću od najmoćnijih eksplozija u svemiru, kažu znanstvenici.

NASA -ini znanstvenici novu vrstu kratkih, ali intenzivnih, kozmičkih sudara i požara nazivaju 'kilonova', eksplozijom toliko snažnom da je 1000 puta jača od tipične zvijezde, nazvane nova. Takvi su događaji astronomi dugo predviđali, ali do sada nisu vidjeli, rekli su istraživači. Otkriće bi moglo rasvijetliti podrijetlo teških elemenata poput zlata i platine, dodali su.

Naleti gama-zraka najintenzivniji su ispadi ikad otkriveni, koji u trenutku ispuštaju toliko energije koliko će naše Sunce ispasti tijekom cijelog svog životnog vijeka od 10 milijardi godina. Obližnji prasak usmjeren prema Zemlji lako bi mogao uzrokovati a masovnog izumiranja , kažu istraživači. [Pogledajte više fotografija eksplozije gama-zraka 'kilonova']



Postoje dvije vrste eksplozija gama zraka-one koje su dužeg trajanja, traju više od dvije sekunde, i rjeđe kratkotrajne, traju oko dvije sekunde ili manje.

Znanstvenici su sugerirali da bi ovi kratki udari gama zraka mogli biti uzrokovani kataklizmičkim spajanjem nevjerojatno gustih kozmičkih tijela-bilo dva neutronske zvijezde (sitni ostaci eksplodiranih zvijezda) ili neutronske zvijezde i crne rupe. Međutim, do sada su im nedostajali dokazi.

Astronom Nial Tanvir sa Sveučilišta Leicester u Engleskoj i njegovi kolege analizirali su kratki prasak gama-zraka GRB 130603B, koji je eksplodirao 3. lipnja udaljen oko 4 milijarde svjetlosnih godina. NASA-in satelit Swift mjerio ga je 0,18 sekundi, dok je NASA-ina svemirska letjelica Wind utvrdio da je trajao samo 0,09 sekundi.



Spajanja gustih kozmičkih tijela za koja se smatra da uzrokuju kratke eksplozije gama zraka također mogu eksplodirati plin bogat neutronima koji brzo stvara teške elemente poput zlata i platine, kažu znanstvenici. Ovi elementi 'r-procesa' mogu proći kroz radioaktivno raspadanje i osloboditi ogromnu količinu energije-otprilike 1.000 puta veću od one koju odaju zvjezdane eksplozije poput nove. Ti su snažni događaji stoga poznati kao 'kilonovas' ('kilo' na grčkom znači 'tisuću').

Ovaj slijed ilustrira model za nastanak kratkotrajnog praska gama zraka koji postaje snažna eksplozija kilonove. Ovdje dvije neutronske zvijezde kruže jedna oko druge i na kraju se sudaraju kako bi izbacile visoko radioaktivni materijal. Ovaj materijal se zagrijava i širi, emitirajući prasak svjetlosti koji se naziva kilonova. Prateći prasak gama zraka traje samo jednu desetinu sekunde, ali je 100 milijardi puta svjetliji od kilonova bljeskalice. Slika je objavljena 3. kolovoza 2013.

Ovaj slijed ilustrira model za nastanak kratkotrajnog praska gama zraka koji postaje snažna eksplozija kilonove. Ovdje dvije neutronske zvijezde kruže jedna oko druge i na kraju se sudaraju kako bi izbacile visoko radioaktivni materijal. Ovaj materijal se zagrijava i širi, emitirajući prasak svjetlosti koji se naziva kilonova. Prateći prasak gama zraka traje samo jednu desetinu sekunde, ali je 100 milijardi puta svjetliji od kilonova bljeskalice. Slika je objavljena 3. kolovoza 2013.(Snimka: NASA, ESA i A. Field (STScI))



NASA-in svemirski teleskop Hubble otkrio je da je bliski infracrveni sjaj koji je pratio GRB 130603B bio onakav kakav se očekuje od kilonove. Ovo je dokaz za pušenje da je eksplozivno spajanje izazvalo eksploziju gama zraka, rekao je Tanvir za guesswhozoo.com.

'Ovo je samo prvi primjer i morat ćemo tražiti i proučavati druge da bismo bili potpuno sigurni, ali svakako izgleda ispravno', rekao je Tanvir.

Ostaje neizvjesno kakvo je spajanje uzrokovalo ovu eksploziju kilonova i gama zraka. Teoretska predviđanja ovih spajanja i ponašanje kilonova 'još uvijek imaju mnoge neizvjesnosti, pa je prerano za pokušaj razlikovanja tih mogućnosti', rekao je Tanvir.

Istraživači u budućnosti žele pronaći druge primjere kilonova koji prate kratke nalete gama zraka. Tanvir je dodao da bi buduća istraživanja kilonova mogla rasvijetliti podrijetlo elemenata r-procesa.

'Elementi r-procesa su teški elementi o čijem podrijetlu dugo nismo bili sigurni', rekao je Tanvir. 'Ne proizvode se u normalnim zvijezdama, a astronomi su općenito pretpostavili da se moraju stvoriti u supernovama. Međutim, proračuni sugeriraju da supernove možda nisu dobre u stvaranju tih elemenata, pa je moguće da kilonove iz spajanja kompaktnih objekata mogu biti primarni put u svemiru do stvaranja ovih elemenata. '

Znanstvenici su svoja otkrića izložili na internetu 3. kolovoza u časopisu Nature.

Prati nas @Spacedotcom , Facebook ili Google+ . Izvorno objavljeno dana guesswhozoo.com .