Το τηλεσκόπιο Fermi ανιχνεύει την μεγαλύτερη έκρηξη ακτίνων γάμμα

Πηγή: AFP, 20 Φεβρουαρίου 2009

Το τηλεσκόπιο των ακτίνων-γ Fermi της NASA εντόπισε μια τεράστια έκλαμψη στο διάστημα ίσης ισχύος με την έκρηξη 9.000 υπερκαινοφανών άστρων, και όπως λένε οι επιστήμονες είναι η μεγαλύτερη έκρηξη ακτίνων γάμμα που έχει ποτέ εντοπιστεί.

Η θεαματική έκλαμψη, που συνέβη τον Σεπτέμβριο στον αστερισμό της Τρόπιδος (Carina), σε απόσταση 12,2 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, ελευθέρωσε ενέργεια από 3.000 έως 5 δισεκατομμύρια φορές της ενέργειας του ορατού φωτός που ελευθερώθηκε από την έκρηξη, λένε οι αστροφυσικοί.

"Το ορατό φως έχει ένα ενεργειακό φάσμα που κυμαίνεται μεταξύ 2 και 3 eV ενώ αυτή η ακτινοβολία ήταν εκατομμύρια έως και δισεκατομμύρια eV", διευκρινίζει ο αστροφυσικός της NASA Frank Reddy.

"Αν σκεφτείτε με όρους ενέργειας, οι ακτίνες Χ είναι πιο ενεργητικές επειδή διεισδύουν στην ύλη. Αυτές οι ακτίνες δεν σταματούν με τίποτα - απλώς διεισδύουν παντού και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορούμε να τις δούμε από τεράστιες αποστάσεις", λέει.

Λαμβάνοντας υπόψη την τεράστια απόσταση της έκρηξης από τη Γη, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ήταν ισχυρότερη από την έκρηξη 9.000 υπερκαινοφανών - τις ισχυρές εκρήξεις που συμβαίνουν στο τέλος της ζωής ενός μεγάλου άστρου - και ότι οι αέριοι πίδακες εκπέμπουν τις αρχικές ακτίνες γάμμα με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός.

Αυτή η τεράστια ισχύς και ταχύτητα την κάνουν να είναι η πιο μεγάλη έκρηξη που έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα.

Μαύρες τρύπες και σουπερνόβες

Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα είναι οι πιο λαμπρές εκλάμψεις του σύμπαντος οι οποίες συμβαίνουν, όπως πιστεύουν οι αστρονόμοι, όταν τελειώνουν τα καύσιμα σε τεράστια άστρα και καταρρέουν.

Οι εκρήξεις μακράς διάρκειας, πάνω από δύο δευτερόλεπτα, εμφανίζονται σε μεγάλα αστέρια που είναι υπό κατάρρευση, ενώ οι εκρήξεις σύντομης διάρκειας, λιγότερο από δύο δευτερόλεπτα, συμβαίνουν σε μικρότερα αστέρια.

Σε εκρήξεις ακτίνων γάμμα σύντομης διάρκειας, τα άστρα απλά εκρήγνυται και σχηματίζονται σουπερνόβα. Αλλά στις μεγάλης διάρκειας, καταρρέει ο πυρήνας των τεράστιων άστρων και έτσι σχηματίζονται μαύρες τρύπες, στις οποίες πέφτει τα κατάλοιπα του άστρου.

Καθώς ο πυρήνας του άστρου καταρρέει σε μια μαύρη τρύπα, ξεπηδούν πίδακες υλικών προς τα έξω βρίσκοντας διέξοδο μέσω του καταρρέοντος άστρου και έτσι συνεχίζουν το ταξίδι τους προς το διάστημα.

Αυτοί οι πίδακες αλληλεπιδρούν με το αέριο που προηγουμένως ξέφυγε από το αστέρι, δημιουργώντας μια λαμπρή ακτινοβολία που εξασθενεί με την πάροδο του χρόνου.

"Πιστεύεται ότι η κινητήριος δύναμη για τους εν λόγω πίδακες οφείλεται στην περιστροφή και την κατάρρευση σε μαύρες τρύπες. Κανείς αστροφυσικός δεν το έχει καταλάβει αυτό. Οι πίδακες διασχίζουν το άστρο και ακολουθεί η υπερκαινοφανής έκρηξη μετά τους πίδακες," εξηγεί ο Reddy.

Η μελέτη των ακτίνων-γ επιτρέπει στους επιστήμονες να "ελέγξουν ένα μεμονωμένο άστρο από πολύ μεγάλη απόσταση, όταν δεν μπορούμε να δούμε σε αυτές τις αποστάσεις καθαρά ακόμα και τους γαλαξίες", λέει.

Μυστηριώδης καθυστέρηση

Παρακολουθώντας αυτές τις τεράστιες εκρήξεις θα μπορούσαμε, επίσης, να καταλάβουμε τα περισσότερα αινίγματα του διαστήματος, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που προκύπτουν από την έκρηξη που εντόπισε το παρατηρητήριο Fermi, όπως μια "περίεργη χρονική καθυστέρηση" μεταξύ των πιο υψηλών και των πιο χαμηλών εκπομπών ενέργειας.

Μια τέτοια χρονική υστέρηση την έχουμε δει μόνο σε μια προηγούμενη έκλαμψη, και "μπορεί να σημαίνει είτε ότι οι εκπομπές με την υψηλότερη ενέργεια προέρχονται από διάφορα μέρη του πίδακα ή δημιουργήθηκαν με διαφορετικό μηχανισμό," λέει καθηγητής της Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ Peter Michelson, που ήταν ο επικεφαλής ερευνητής στο τηλεσκόπιο του Fermi.

"Οι εκπομπές ακτινοβολίας σε αυτές τις ενέργειες εξακολουθούν να μην κατανοούνται αρκετά, και το Fermi μας δίνει τα εργαλεία για να τις κατανοήσουμε", λέει ο Michelson.

"Σε μερικά χρόνια, θα έχουμε ένα αρκετά καλό δείγμα εκρήξεων οπότε μπορούμε να έχουμε και κάποιες απαντήσεις."

Το τηλεσκόπιο Fermi και Swift της NASA εντοπίζουν 1.000 εκλάμψεις ακτίνων γάμμα κάθε χρόνο", λέει ο Reddy. Αυτό αντιστοιχεί περίπου σε μια έκλαψη ανά γαλαξία κάθε 100.000 χρόνια, σχολίασαν οι ερευνητές.