Παρασκευή, 8 Απριλίου 2011

~ * Θεαματική μελέτη επιβεβαιώνει αιτία του κοντού εκρήξεις ακτίνων-γ * ~










ΟΥΑΣΙΓΚΤΟΝ - Μια νέα προσομοίωση υπερυπολογιστή δείχνει τη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων μπορεί να παράγει φυσικά το μαγνητικό δομές σκέψης στην εξουσία της μεγάλης ταχύτητας πίδακες σωματιδίων που συνδέονται με σύντομες εκρήξεις ακτίνων γάμμα (οι GRB). Η μελέτη παρέχει την πιο λεπτομερή ματιά των κινητήριων δυνάμεων που ορισμένα από τα πιο ενεργητικός εκρήξεις του σύμπαντος.

Η προσομοίωση state-of-the-art έτρεξε για σχεδόν επτά εβδομάδων σχετικά με το σύμπλεγμα υπολογιστή Damiana στο Albert Einstein Institute (AEI) στο Πότσνταμ της Γερμανίας. Είναι γεγονότα τα ίχνη που απλώνονται πάνω από 35 χιλιοστά του δευτερολέπτου - περίπου τρεις φορές πιο γρήγορα από τη ριπή οφθαλμού.

Οι GRB είναι από τα λαμπρότερα γεγονότα γνωστά, ο οποίος εκπέμπει την ίδια ποσότητα ενέργειας σε λίγα δευτερόλεπτα, όπως ολόκληρο το γαλαξία μας κάνει σε ένα χρόνο. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής εκπομπής έρχεται με τη μορφή των ακτίνων γάμμα, με τη μορφή υψηλότερης ενέργειας του φωτός.

"Για πρώτη φορά, έχουμε καταφέρει να τρέξει την προσομοίωση και το παρελθόν της συγχώνευσης και τη σύσταση της μαύρης τρύπας", δήλωσε ο Χρύσα Kouveliotou, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Marshall Space Flight της NASA Center στο Huntsville, Ala " Αυτό είναι μακράν η μεγαλύτερη προσομοίωση της διαδικασίας αυτής, και μόνο σε επαρκώς μεγάλων χρονικών προθεσμιών κάνει το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται και να αναδιοργανώσει το ίδιο από μια χαοτική δομή σε κάτι που μοιάζει με ένα τζετ. "

Οι GRB περισσότερο από δύο δευτερόλεπτα είναι ο πιο κοινός τύπος και είναι ευρέως πιστεύεται ότι προκαλούνται από την κατάρρευση ενός άστρου μεγάλης μάζας σε μια μαύρη τρύπα. Καθώς το θέμα πέφτει προς τη μαύρη τρύπα, κάποιες από αυτές τις μορφές τζετ προς την αντίθετη κατεύθυνση που κινούνται κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Οι πίδακες έφερε μέσα από την κατάρρευση των αστέρων κατά μήκος του άξονα περιστροφής του και να παράγει μια έκρηξη ακτίνων γάμμα μετά έκαναν την εμφάνισή τους. Κατανόηση βραχυπρόθεσμα οι GRB, η οποία εξασθενίζει γρήγορα, αποδείχθηκε πιο ασαφές. Οι αστρονόμοι είχαν δυσκολίες στην απόκτηση ακριβείς θέσεις για τις μελέτες παρακολούθησης.

Αυτό άρχισε να αλλάζει το 2004, όταν δορυφόρο Swift της NASA άρχισε γρήγορα εντοπισμό εκρήξεις και ειδοποίησης αστρονόμοι πού να κοιτάξει.

«Για περισσότερο από δύο δεκαετίες, το κορυφαίο μοντέλο της μικρής οι GRB ήταν η συγχώνευση των δύο αστέρων νετρονίων», είπε ο συν-συγγραφέας Bruno Giacomazzo στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ και Goddard της NASA Space Flight Center στο Greenbelt, MD "Μόνο τώρα μπορούμε να δείξουμε ότι η συγχώνευση της τα αστέρια νετρονίων που πράγματι παράγει ένα μαγνητικό πεδίο ultrastrong δομημένο σαν το τζετ που απαιτούνται για μια GRB. "

Ένα αστέρι νετρονίων είναι το συμπιεσμένο πυρήνα άφησαν πίσω όταν ένα αστέρι που ζυγίζουν λιγότερο από περίπου 30 φορές εκρήγνυται μάζα του ήλιου ως σουπερνόβα. θέμα της φτάνει πυκνότητες που δεν μπορούν να αναπαραχθούν στη Γη - μία κουταλιά υπερτερεί στα βουνά των Ιμαλαΐων.

Η προσομοίωση ξεκίνησε με ένα ζευγάρι μαγνητισμένο αστέρες νετρονίων σε τροχιά γύρω από μόλις 11 μίλια μακριά. Κάθε αστέρι συσκευάζονται 1,5 φορές τη μάζα του ήλιου σε μια σφαίρα μόλις 17 μίλια πέρα ​​και δημιούργησε ένα μαγνητικό πεδίο περίπου τρισεκατομμύρια φορές ισχυρότερη από του ήλιου.

Σε 15 χιλιοστά του δευτερολέπτου, τα δύο αστέρια νετρονίων συνετρίβη, συγχωνεύθηκαν και να μετατραπεί σε μια ταχύτατα περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα που ζυγίζουν 2,9 ήλιοι. Η άκρη της μαύρης τρύπας, που είναι γνωστή ως ορίζοντα γεγονότων της, διήρκεσε λιγότερο από έξι μίλια. Μια στροβιλίζονται χάος των πυκνή ύλη με θερμοκρασίες άνω των 18 δισεκατομμυρίων βαθμούς Fahrenheit περικύκλωσαν το νεογέννητο μαύρη τρύπα. Η συγχώνευση επέτεινε την δύναμη της συνδυασμένης μαγνητικού πεδίου, αλλά κωδικοποιημένα επίσης στην αταξία.

Μέσα στα επόμενα 11 χιλιοστά του δευτερολέπτου, το φυσικό αέριο στροβιλίζονται κοντά στην ταχύτητα του φωτός συνέχισε να ενισχύει το μαγνητικό πεδίο, το οποίο τελικά έγινε ένα χίλιες φορές ισχυρότερη από ό, τι αρχικά πεδία τα αστέρια νετρονίων ». Ταυτόχρονα, το πεδίο έγινε πιο οργανωμένη και σταδιακά σχηματίζεται ένα ζευγάρι φαινομενικώς σκηνοθεσία χωνιά κατά μήκος του άξονα περιστροφής της μαύρης τρύπας.

Αυτή ακριβώς είναι η ρύθμιση που απαιτείται για να τροφοδοτήσει το πίδακες σωματιδίων ultrafast που παράγουν μια σύντομη έκρηξη ακτίνων-γ. Ουτε των μαγνητικών χοάνες ήταν γεμάτο με ύλη υψηλής ταχύτητας, όταν η προσομοίωση τελείωσε, αλλά παλαιότερες μελέτες έχουν δείξει ότι ο σχηματισμός jet μπορεί να συμβεί υπό αυτές τις συνθήκες.

«Με την επίλυση των εξισώσεων της σχετικότητας του Αϊνστάιν, όπως ποτέ πριν και να αφήσει τη φύση να λάβει την πορεία της, έχουμε αρθεί το πέπλο για σύντομο οι GRB και αποκάλυψε τι θα μπορούσε να είναι κεντρική μηχανή τους», δήλωσε ο Λουτσιάνο Rezzolla, κύριος συγγραφέας της μελέτης σε AEI. «Πρόκειται για μια πολυαναμενόμενη αποτέλεσμα. Τώρα φαίνεται ότι οι συγκεντρώσεις αστέρων νετρονίων παράγει αναπόφευκτα ευθυγραμμιστεί τζετ-όπως δομές σε μια ultrastrong μαγνητικό πεδίο."

Η μελέτη είναι διαθέσιμη στο διαδίκτυο και θα εμφανιστεί στην 1η Μαΐου έκδοση του The Astrophysical Journal Letters.

Οι συντάκτες σημειώνουν την απόλυτη απόδειξη του μοντέλου συγχώνευσης θα πρέπει να περιμένουμε την ανίχνευση των κυμάτων βαρύτητας - κυματισμοί στον ιστό του χωροχρόνου προβλέπεται από την θεωρία της σχετικότητας. Οι Συγχώνευση αστέρια νετρονίων αναμένεται να είναι εμφανή πηγές, έτσι οι ερευνητές, επίσης, υπολογίζεται τι βαρυτικών κυμάτων σήμα του μοντέλου θα μοιάζουν. Παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο ψάχνουν για βαρυτικά κύματα, μέχρι στιγμής χωρίς επιτυχία, επειδή τα σήματα είναι τόσο ευδιάκριτο.
 
 

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου