¿Qué es un estallido de rayos gamma?
Gamma Ray Burst (GRB), también conocido como Gamma Ray Burst, es un aumento repentino en la intensidad de los rayos gamma desde una determinada dirección en el cielo en un corto período de tiempo, seguido por el fenómeno de el debilitamiento rápido dura de 0,1 a 1000 segundos y la radiación se concentra principalmente en el rango de energía de 0,1 a 100 MeV. Las explosiones gamma son hoy en día uno de los campos fronterizos más activos de la astronomía. En 1997 y 1999 la revista americana "Science" las nombró dos veces como uno de los diez mayores avances científicos y tecnológicos del año.
Introducción básica
Los estallidos de rayos gamma, conocidos como "ráfagas gamma", son un fenómeno en el que los rayos gamma se intensifican repentinamente en el universo. Los rayos gamma son ondas electromagnéticas con una longitud de onda inferior a 0,1 nanómetros. Son un tipo de radiación con mayor energía que los rayos X. La energía de los estallidos de rayos gamma es muy alta. La energía liberada se puede comparar incluso con la del Big Bang. su duración es muy corta, la larga es generalmente de decenas de segundos y la corta de sólo unas décimas de segundo, y sus cambios de brillo también son complejos e irregulares. Los estallidos de rayos gamma (GRB) se pueden dividir en dos tipos distintos, y los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que se producen por dos causas diferentes. Los estallidos largos de rayos gamma más comunes (que duran entre 2 segundos y varios minutos) casi han sido explicados. En la imagen actual, se producen cuando una estrella Wolf-Rayet supermasiva y caliente colapsa para formar un agujero negro. Aunque los estallidos cortos de rayos gamma son fugaces, Swift ahora puede capturar 10 estallidos cortos de rayos gamma cada año, lo que proporciona una fuente de datos muy valiosa para nuestra investigación. Nuestra investigación actual sugiere que breves estallidos de rayos gamma pueden originarse a partir de la fusión de dos estrellas en un sistema binario y la creación simultánea de un agujero negro. El mecanismo energético de las explosiones de rayos gamma aún está lejos de resolverse, lo que también es el tema central en la investigación de las explosiones de rayos gamma. Con el avance de la tecnología, los seres humanos tendrán una comprensión más profunda del universo. Muchos problemas que ahora parecen ser misterios pueden resolverse en el futuro. Explorar los misterios del universo no solo es necesario para que los seres humanos progresen científicamente. pero también el desvelamiento de estos misterios beneficiará en última instancia a la propia humanidad. Explosión de rayos gamma - descubrimiento
Explosión de rayos gamma En los años 1960, Estados Unidos lanzó el satélite espía Vela, que estaba equipado con instrumentos de vigilancia de rayos gamma para controlar las pruebas nucleares realizadas por la Unión Soviética y China. Se detectó una gran cantidad de rayos gamma, pero se descubrió un fenómeno extraño: la intensidad de los rayos gamma aumentaba repentinamente en unos pocos segundos a decenas de segundos y luego se debilitaba nuevamente. Este fenómeno ocurre de forma aleatoria, aproximadamente una o dos veces al día, y su intensidad puede exceder la suma de los rayos gamma en todo el cielo, y su fuente no está en la tierra, sino en el espacio. Por razones de confidencialidad, las primeras observaciones de explosiones de rayos gamma no se publicaron hasta 1973 y pronto fueron confirmadas por el satélite soviético Konus. El primer estallido de rayos gamma registrado en la historia se produjo en 1967. Debido a que la duración de los estallidos gamma es muy corta y la dirección es difícil de determinar, la investigación sobre los estallidos gamma avanzó muy lentamente al principio, e incluso las cantidades físicas básicas como la distancia eran difíciles de medir. En los años 80, basándose en las observaciones del satélite Ginga, se creía que las explosiones de rayos gamma eran un fenómeno en la Vía Láctea y eran causadas por estrellas de neutrones. Y se han construido cientos de modelos alrededor de estrellas de neutrones. A mediados de los años 80, el astrónomo polaco-estadounidense Paczynski propuso que los estallidos de rayos gamma se producen fuera de la Vía Láctea y son objetos distantes situados a distancias cosmológicas. Sin embargo, esto no ha sido universalmente reconocido. Explosión de rayos gamma - resultados
En 1991, los Estados Unidos lanzaron el Observatorio de rayos gamma Compton (CGRO). Se instalaron ocho instrumentos BASTE idénticos en las ocho esquinas de este satélite, que pueden determinar la radiación gamma. Estallido de rayos. La precisión de la dirección del estallido de rayos Mar es de unos pocos grados. En los últimos años, estudios sistemáticos del cielo de más de 3.000 estallidos de rayos gamma han descubierto que la distribución de los estallidos de rayos gamma en el cielo es isotrópica, lo que respalda que los estallidos de rayos gamma ocurren en escalas cosmológicas distantes. y desencadenó un gran debate entre Paczynski y Ram, otro científico que sostenía la opinión opuesta. Si los estallidos de rayos gamma se ubican realmente a escala cosmológica, se puede deducir de su brillo que los estallidos de rayos gamma deben tener una energía muy enorme. La energía liberada en unos pocos segundos suele ser equivalente a la energía liberada por cientos de soles en sus órbitas. vidas. La cantidad total de energía liberada es la explosión más violenta conocida en el universo.
Por ejemplo, un estallido de rayos gamma ocurrió el 14 de diciembre de 1997, a 12 mil millones de años luz de la Tierra, uno o dos segundos después del estallido, su brillo era tan brillante como el de todo el universo excepto él. segundos La energía equivale a la energía de radiación total de la Vía Láctea durante 200 años, y es cientos de veces mayor que la explosión de una supernova. A unos cientos de kilómetros de su vecindad se reproducen las condiciones de alta temperatura y alta densidad del universo una milésima de segundo después del Big Bang. El estallido de rayos gamma que se produjo el 23 de enero de 1999 fue diez veces más potente. En 1996, Italia y los Países Bajos cooperaron para lanzar el satélite BeppoSAX. Este satélite puede determinar con precisión la posición de los estallidos de rayos gamma con una precisión de posicionamiento de aproximadamente 50 segundos de arco. Esto brinda a los telescopios terrestres la oportunidad de buscar rayos gamma. Los estallidos de rayos antes de que desaparezcan. Con su ayuda, los astrónomos tomaron la delantera en el descubrimiento de la contraparte óptica de un estallido de rayos gamma que estalló el 28 de febrero de 1997. Esto se llama "resplandor óptico" de un estallido de rayos gamma. Posteriormente se descubrieron varios resplandores similares uno tras otro, no sólo en la banda de luz visible, sino también en la banda de radio y en la banda de rayos X, y también se identificó la galaxia anfitriona del estallido gamma. Las observaciones del desplazamiento al rojo de la galaxia anfitriona confirman que los estallidos gamma se producen muy lejos de la Vía Láctea y son objetos a distancias cosmológicas. El descubrimiento del resplandor permite a las personas seguir observando estallidos de rayos gamma durante meses o incluso años después de que ocurren, lo que promueve en gran medida el estudio de los estallidos de rayos gamma.
Estallidos de rayos gamma - causas
En cuanto a la causa de los estallidos de rayos gamma, algunas personas especulan que son causados por la fusión de dos objetos compactos como estrellas de neutrones o estrellas negras. Otros creen que son causados por la fusión de dos objetos densos, como estrellas de neutrones o agujeros negros. Se produce cuando una estrella masiva evoluciona hacia un agujero negro. En 1998 se descubrió que el estallido de rayos gamma GRB980425 estaba asociado con la supernova SN Ib/Ic 1998bw. Este es un hallazgo importante, que sugiere que las explosiones gamma pueden ser causadas por la muerte de estrellas masivas. En 2002, un equipo de investigación británico estudió los datos de observación del satélite XMM-Newton del resplandor de rayos X de 270 segundos de duración de una explosión gamma en diciembre de 2001, y encontró evidencia de que las explosiones gamma están relacionadas con las supernovas. de la Naturaleza. Investigaciones adicionales revelaron que las explosiones de supernovas ordinarias pueden provocar estallidos de rayos gamma en cuestión de semanas o meses. Actualmente se acepta generalmente que la muerte de estrellas masivas producirá explosiones gamma.