Galaxii gazdă cu rafale gamma. Faceți clic pentru a mări
Dacă o explozie de raze gamma s-ar întâmpla în apropierea Pământului, s-ar face pentru o zi foarte proastă: stratul nostru de ozon ar fi dezbrăcat, climatul mondial s-ar schimba dramatic, iar viața s-ar lupta să supraviețuiască. Din fericire, se pare că nu se întâmplă în galaxii precum Calea Lactee. Cercetătorii au descoperit că exploziile tind să apară în mici galaxii neregulate care nu au elemente chimice mai grele.
O explozie de raze gamma (GRB) care are loc în propria noastră galaxie ar putea decima viața pe Pământ, distrugând stratul de ozon, declanșând schimbările climatice și modificând drastic evoluția vieții. Cu toate acestea, vestea bună este că rezultatele publicate online în revista Nature arată că probabilitatea unui dezastru natural din cauza unui GRB este mult mai mică decât se credea anterior.
GRB-urile de lungă durată sunt sclipiri puternice ale radiațiilor de mare energie care apar din unele dintre cele mai mari explozii ale stelelor extrem de masive. Astronomii au analizat un număr de 42 GRB de durată lungă ?? bf? cele care durează mai mult de două secunde ?? bf? în mai multe anchete ale Telescopului Spațial Hubble (HST).
Au descoperit că galaxiile din care provin sunt de obicei galaxii mici, slabe și slabe (neregulate), în timp ce doar una a fost observată dintr-o mare galaxie spirală similară cu Calea Lactee. În schimb, supernovele (de asemenea, rezultatul prăbușirii stelelor masive) s-au găsit situate în galaxiile spirală aproximativ jumătate din timp.
Aceste rezultate, publicate în ediția online din 10 mai a revistei Nature, indică faptul că GRB se formează doar în medii foarte specifice, care sunt diferite de cele găsite în Calea Lactee.
Andrew Fruchter, la Space Telescope Science Institute, autorul principal al lucrării a spus: „Apariția lor în neregulatele mici implică faptul că numai stelele lipsite de elemente chimice grele (elemente mai grele decât hidrogenul și heliul) tind să producă GRB de lungă durată.”
Aceasta înseamnă că exploziile lungi s-au întâmplat mai des în trecut, când galaxiile nu aveau o ofertă mare de elemente grele. Galaxiile construiesc un stoc de elemente chimice mai grele prin evoluția continuă a generațiilor succesive de stele. Stelele de generație timpurie formate înainte de elemente mai grele erau abundente în univers.
Autorii au descoperit, de asemenea, că locațiile GRB diferă de locațiile supernovelor (care sunt o varietate mult mai frecventă de stele care explodează). GRB-urile erau mult mai concentrate pe cele mai strălucite regiuni ale galaxiilor gazdă, unde rezidă cele mai masive stele. Pe de altă parte, supernovele apar în galaxiile gazdă.
„Descoperirea că GRB-urile de lungă durată se află în cele mai strălucite regiuni ale galaxiilor gazdă sugerează că provin din cele mai masive stele ?? bf? poate de 20 sau mai multe ori la fel de masive ca Soarele nostru ”, a spus Andrew Levan, de la Universitatea din Hertfordshire, coautor al studiului.
Cu toate acestea, este puțin probabil ca stelele masive, abundente în elemente grele, să declanșeze GRB, deoarece acestea pot pierde prea mult material prin „vânturile” stelare de pe suprafețele lor înainte de a se prăbuși și a exploda. Când se întâmplă acest lucru, stelele nu mai au suficientă masă pentru a produce o gaură neagră, o condiție necesară pentru declanșarea GRB. Energia din prăbușire scapă de-a lungul unui jet îngust, ca un flux de apă dintr-un furtun. Formarea de jeturi direcționate, care concentrează energia de-a lungul unui fascicul îngust, ar explica de ce GRB-urile sunt atât de puternice.
Dacă o stea pierde prea multă masă, poate lăsa în urmă doar o stea cu neutroni care nu poate declanșa un GRB. Pe de altă parte, dacă steaua pierde prea puțin masă, jetul nu își poate arde calea prin stea. Aceasta înseamnă că stelele de masă extrem de ridicată, care aruncă prea mult material, pot să nu fie candidați la explozii lungi. La fel, nici stelele care renunță la prea puțin material.
„Este un scenariu Goldilocks”, a spus Fruchter. „Doar supernovele ale căror stele progenitoare au pierdut o parte, dar nu prea multă masă, par a fi candidate la formarea GRBs? Bf ?.
„În trecut, oamenii au sugerat că ar putea fi posibilă utilizarea GRB-urilor pentru a urmări locațiile formării stelelor. În mod evident, acest lucru nu funcționează în univers așa cum îl vedem acum, dar, când universul era tânăr, poate că GRB-urile au fost mai frecvente și este posibil să le putem folosi pentru a vedea primele stele care se vor forma după Big Bang ”, a adăugat Levan.
Sursa originală: Comunicat de presă RAS
