Astronomët zbulojnë pulsarë me rrezet gama që thyen rekorde

Gati 1000 vite dritë nga vendi ku jeni ulur, shtrihet një yll neutronësh që rrotullohet, shumë i magnetizuar, që është kaq i dendur, sa një lugë gjelle e tij është e barabartë me peshën e malit Everest. Është një pamje intensive, për të thënë të paktën, kjo është arsyeja pse astronomët natyrshëm duan ta studiojnë atë. Ju mund të keni dëgjuar edhe emrin e tij të shqiptuar më parë: Vela Pulsar.

Dhe të enjten (5 tetor), shkencëtarët njoftuan se të dhënat nga Observatori i Sistemit Stereoskopik të Energjisë së Lartë (HESS) në Namibi tregojnë se kjo mrekulli kozmike sapo u bë pak më e mrekullueshme. Duket se Vela lëshoi ​​rrezatimin me energjinë më të lartë të parë ndonjëherë që vinte nga një pulsar .

Në mënyrë të veçantë, ky objekt duket se ka nxjerrë fotone të rrezeve gama – të cilat janë të lidhura me gjatësi vale që mbajnë më shumë energji nga të gjitha valët e spektrit elektromagnetik – duke mbajtur të paktën 20 teraelektronvolt (TeVs), ose 20 trilion elektronvolt. (1 elektronvolt është i barabartë me sasinë e energjisë që fiton një elektron i vetëm pasi është përshpejtuar me 1 volt energji elektrike.)

Për ta vënë këtë në kontekst, Arache Djannati-Ataï, udhëheqës i ekipit të zbulimit dhe shkencëtar në laboratorin Astroparticle & Cosmology në Francë, thotë se do t’ju duheshin rreth 2,000,000 fotone tipike të ndezjes diellore për të bërë një foton 20 TeV. “Në krahasim me dritën e dukshme,” tha Djannati-Ataï për Space.com, “do të duheshin afërsisht 2×10^13 fotone të dukshme.”

Megjithëse Vela është një pulsar mjaft “normal” me rrotullime që ndodhin 11 herë në sekondë, studiuesi shpjegon se është një temë kyçe në astronomi sepse është mjaft afër nesh – duke folur kozmikisht, domethënë.

“Të synonim me teleskopët tanë ishte pothuajse e detyrueshme!”

Në mënyrë tipike, pulsarët pritet të lëshojnë rrezatim me energji nën dhjetëra gigaelektronvolt (GeV), e lëre më të bien në sferën ekstreme të TeV-ve. (1 gigaelektronvolt është i barabartë me 1 miliard elektronvolt).

Edhe Vela, sipas ekipit, fillimisht shfaqi një lloj ndërprerjeje kur bëhet fjalë për emetimet e rrezatimit – në fakt, edhe pse disa parashikime teorike kishin sugjeruar se Vela mund të emetonte në intervalin TeV, askush nuk dyshoi për shifrën e madhe 20 TeV që studiuesit arritën per te vezhguar.

“Ne kishim kërkuar për një emetim pulsues nga Vela në energji më të ulëta,” tha Djannati-Ataï, “Por zbulimi i fotoneve që arrinin 20 TeV ishte me të vërtetë një surprizë.” I vetmi pulsar tjetër që është parë ndonjëherë që ka emetime të nivelit TeV është Pulsari i Gaforres , i vendosur më shumë se 6000 vite dritë nga Toka – por edhe ai ka arritur rreth 1 TeV.

Dhe, së fundi, përpara se të futemi në disa implikime të këtij shikimi me energji të lartë, ka një gjetje tjetër intriguese për të diskutuar rreth Velës.

Në rrezik të thjeshtimit, ekipi zbuloi se fotonet shumë energjike të Vela-s korrespondonin me një komponent spektral të panjohur më parë të pulsarëve. “Sspektri” i pulsarit i referohet një diagrami që përfaqëson të gjitha intensitetet dhe energjitë e ndryshme të dritës të emetuara nga objekti. (Kjo nuk është ekskluzive për pulsarët. Shkencëtarët mund të studiojnë shumë spektra të entiteteve kozmike për sa kohë që të përfshihet drita).

Pra, në thelb, me spektrin e Vela-s, ekipi vuri re një model në rritje të pjerrët dhe një ndarje të qartë midis emetimeve të TeV dhe emetimeve të nivelit më të ulët. Çfarë do të thotë kjo është se fotonet shumë energjike nuk mund të kenë qenë një vazhdim i fotoneve me energji më të ulët në mënyrë që këto të fundit të rriten dhe të rriten (dhe të rriten) derisa të arrijnë statusin TeV.

“Kjo është në kontrast me Crab Pulsar,” tha Djannati-Ataï, ku spektri i energjisë është në vazhdim të emetimeve të tij GeV.

Për sa i përket asaj se çfarë mund të nënkuptojë kjo për astronominë në përgjithësi, mirë, para së gjithash, ajo na tregon shumë për një nga objektet më të pabesueshme në universin tonë.

“Brenda kopshtit zoologjik të objekteve kozmike, pulsarët janë fantastikë,” tha Djannati-Ataï. “Ata janë laboratorë kozmikë me karakteristika të pabesueshme që ne nuk mund t’i arrijmë, shumë larg, në Tokë.”

Edhe historia e origjinës së pulsarëve është mjaft mbresëlënëse. Ato janë kufomat e mbetura, rrotulluese të yjeve që dikur vdiqën në një shpërthim supernova , përbëhen pothuajse tërësisht nga neutrone dhe shpërthejnë rreze rrezatimi që ndonjëherë fshijnë sistemin tonë diellor . Në fakt janë ato spastrim, të cilat ndodhin në intervale të rregullta kohore , që i lejojnë shkencëtarët të përcaktojnë spektrat e këtyre trupave.

Një ekstrem i tillë është edhe arsyeja pse shkencëtarët studiojnë hapësirën rreth pulsarëve për të testuar disa koncepte kryesore fizike, siç prek Djannati-Ataê duke i quajtur “laboratorë kozmikë”. Më së shumti, ekspertëve u pëlqen të shohin nëse teoria e relativitetit të përgjithshëm të Albert Ajnshtajnit qëndron rreth pulsarëve, sepse këto objekte janë disa nga gjërat më intensive gravitacionale në univers – dhe relativiteti i përgjithshëm është një shpjegim mendjemprehtë për vetë gravitetin. Për këtë qëllim, me sa dimë, e bën.

Më tej, Djannati-Ataï thotë se këto gjetje ofrojnë kufizime të rrepta rreth të kuptuarit tonë të burimit të rrezatimit pulsar. Tani për tani, shkencëtarët besojnë se burimi është elektronet me lëvizje të shpejtë të prodhuara dhe të përshpejtuara në magnetosferën e pulsarit , të cilat më pas udhëtojnë drejt periferisë së objektit. Megjithatë, ky model nuk shpjegon vërtet vëzhgimet e ekipit; gjëra të tjera duhet të ndodhin për të prodhuar emetime me energji deri në 20 TeV.

Dhe megjithëse studiuesit kanë disa ide, ata synojnë ta zgjidhin plotësisht atë enigmë me vëzhgimet e ardhshme. Tani për tani, ne mund të shijojmë se si këto rezultate kanë hapur zyrtarisht një rrugë të re për shkencëtarët që punojnë mes yjeve.