Záblesky gama žiarenia, silné záblesky svetla, sú najjasnejšie udalosti v našom vesmíre, ktoré netrvajú dlhšie ako niekoľko sekúnd alebo minút. Niektoré sú také jasné, že ich možno pozorovať voľným okom, ako napríklad výbuch GRB 080319B zistený misiou Swift GRB Explorer NASA 19. marca 2008.
Vedci však napriek svojej intenzite nepoznajú príčinu vzplanutia gama žiarením. Niektorí ľudia sa všeobecne domnievajú, že ide o správy od mimozemských civilizácií. Vedcom sa tak podarilo v laboratóriu znovu vytvoriť mini verziu gama lúčov a objaviť úplne nový spôsob štúdia ich vlastností. Výsledky boli uverejnené v listoch o fyzických recenziách.
Jedným z dôvodov výskytu výbuchov gama lúčov je to, že sa nejako rodia v procese vyhadzovania trysiek častíc vytvorených masívnymi astrofyzikálnymi objektmi, ako sú napríklad čierne diery. Vďaka tomu sú výbuchy gama žiarenia pre astrofyzikov mimoriadne zaujímavé. Podrobné štúdium by mohlo odhaliť kľúčové vlastnosti čiernych dier, v ktorých sa tieto svetlice rodia.
Lúče emitované čiernymi dierami sa skladajú hlavne z elektrónov a ich „antimateriálnych“spoločníkov, pozitrónov. Všetky častice majú antihmotu, ktoré sú s nimi rovnaké vo všetkom okrem náboja. Takéto lúče musia mať silné magnetické pole. Rotácia týchto častíc v poli spôsobuje silné výbuchy gama žiarenia. Aspoň to predpokladajú naše teórie. Nikto však nevie, ako by sa tieto polia mali narodiť.
Bohužiaľ, pri štúdiu týchto prepätí existuje niekoľko problémov. Žijú nielen veľmi málo, ale - a to je najproblematickejšie - a rodia sa vo vzdialených galaxiách, niekedy miliardách svetelných rokov od Zeme.
Preto sa spoliehate na niečo, čo je neuveriteľne ďaleko, objaví sa náhodou a žije niekoľko sekúnd. Je to ako pokúsiť sa zistiť, z čoho je vyrobená sviečka, mať iba iskry sviečok, ktoré sa čas od času rozsvietia tisíce kilometrov.
Najvýkonnejší laser na svete
Propagačné video:
Nedávno bolo navrhnuté, že najlepším spôsobom, ako zistiť, ako sa rodia gama žiarenia, sú simulovať ich v malom meradle v laboratóriu vytvorením malého zdroja elektrón-pozitrónových lúčov a sledovať, ako sa vyvíjajú samostatne. Vedcom z USA, Francúzska, Veľkej Británie a Švédska sa podarilo vytvoriť malú verziu tohto fenoménu s použitím najsilnejších laserov na Zemi, ako je napríklad Gemini laser patriaci do Rutherford-Appleton Laboratory v Anglicku.
Aký silný je najsilnejší laser na Zemi? Vezmite všetku slnečnú energiu, ktorá pokrýva celú Zem a stlačte ju na niekoľko mikrónov (hrúbka ľudských vlasov) a získate silu laserového výstrelu Gemini. Tým, že vedci zasiahli komplexný cieľ pomocou lasera, vedci dokázali uvoľniť ultrarychlé a husté kópie astrofyzikálnych trysiek a vytvoriť ultrarýchle animácie ich správania. Výsledok je prekvapivý: vedci vzali skutočný prúd, ktorý sa tiahne tisíce svetelných rokov a stlačil ho na niekoľko milimetrov.
Vedci po prvýkrát dokázali pozorovať kľúčové javy, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu pri vytváraní výbuchov gama lúčov, ako napríklad generovanie magnetických polí, ktoré vydrží dlho. To umožnilo potvrdiť niektoré hlavné teoretické predpovede o sile a distribúcii týchto polí. Náš súčasný model, ktorý sa používa na porozumenie výbuchu gama lúčov, je na správnej ceste.
Tento experiment bude užitočný nielen na porozumenie výbuchu gama žiarenia. Hmota zložená z elektrónov a pozitrónov je mimoriadne zaujímavý stav hmoty. Bežnú hmotu na Zemi tvoria zväčša atómy: ťažké, pozitívne nabité jadrá obklopené oblakmi svetlo záporne nabitých elektrónov.
Kvôli neuveriteľnému rozdielu hmotnosti medzi týmito dvoma zložkami (najľahšie jadro váži 1 836 krát viac ako elektrón), takmer všetky javy, ktoré prežívame v našom každodennom živote, pramenia z dynamiky elektrónov, ktoré reagujú oveľa rýchlejšie na akýkoľvek vstup zvonku (svetlo)., iné častice, magnetické polia atď.) ako jadrá. Ale v elektrónovo-pozitrónovom lúči majú obe častice rovnakú hmotnosť, takže rozdiel v reakčnom čase je úplne eliminovaný. To vedie k mnohým fascinujúcim následkom. Napríklad zvuk by neexistoval vo svete elektrónovo-pozitrónov.
Prečo by sme sa mali obávať takýchto vzdialených udalostí? V skutočnosti existuje dôvod. Po prvé, pochopenie toho, ako sa rodia gama lúče, nám umožní porozumieť oveľa viac o čiernych dierach a otvoriť veľké okno, aby sme pochopili, ako náš vesmír vznikol a ako sa bude vyvíjať. Po druhé, existuje jemnejší dôvod. SETI - Vyhľadávanie mimozemskej inteligencie - hľadá správy od mimozemských civilizácií, snaží sa zachytiť elektromagnetické signály z vesmíru, ktoré sa nedajú vysvetliť prirodzeným spôsobom (hlavne rádiové vlny, ale s týmto žiarením sú spojené aj výbuchy gama lúčov).
Samozrejme, ak nasmerujete detektor do vesmíru, získate veľa rôznych signálov. Aby ste však izolovali prenos inteligentných bytostí, musíte sa najprv uistiť, že sú známe všetky prírodné zdroje, ktoré je možné a mali by sa vylúčiť. Nová štúdia nám pomôže porozumieť emisiám z čiernych dier a pulzarov, takže keď na ne narazíme, vieme, že nie sú cudzinci.
Ilja Khel