ستارگان انفجاری انفجارهای قدرتمندی از انرژی منتشر می کنند – من پروژه شهروند دانشمند را برای طبقه بندی و شناسایی این فلاش های درخشان هدایت می کنم
به گزارش مجله نجم
این مقاله در ابتدا در تاریخ منتشر شده است گفتگو. این پست توسط Space.com ارائه شده است صدای متخصص: سرمقاله و بینش.
امی لین او استادیار فیزیک در دانشگاه تامپا است و علایق تحقیقاتی او در درک چگونگی آغاز و تکامل جهان از طریق پرانرژی‌ترین انفجارهای اخترفیزیکی است: انفجارهای پرتو گاما (GRBs)، ابرنواخترها، و ادغام ستاره‌های نوترونی و سیاه. سوراخ ها
وقتی ستارگان دور منفجر می شوند، برق هایی از انرژی به نام… اشعه گاما می ترکد که به اندازه کافی روشن هستند که تلسکوپ ها را دوباره روشن کنند زمین قابل تشخیص است. و مطالعه این پالس ها که می تواند از ادغام برخی از اجرام عجیب نجومی مانند سیاه چاله ها و ستاره های نوترونی می توانند کمک کنند ستاره شناسانی مثل من درک تاریخ کیهان.
تلسکوپ های فضایی به طور متوسط روزانه یک انفجار پرتو گاما را شناسایی می کنند که به هزاران انفجار کشف شده در طول سال ها اضافه می شود و جامعه ای از داوطلبان در تلاش هستند تا تحقیقات در مورد این انفجارها را ممکن سازند.
در 20 نوامبر 2004، ناسا راه اندازی شد رصدخانه نیل گرلز سویفت، همچنین به عنوان SWIFT شناخته می شود. سوئیفت یک تلسکوپ فضایی چند طول موجی است که دانشمندان از آن برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فلاش های مرموز پرتو گاما استفاده می کنند. کائنات.
مربوط: دانشمندان می گویند درخشان ترین انفجار پرتو گامایی که تا به حال ثبت شده است، هر 10000 سال یک بار رخ می دهد و یک رویداد کاملاً هیولایی است.
فوران اشعه گاما معمولاً مدت زمان بسیار کوتاهی دارد زمان، از چند ثانیه تا چند دقیقه و اکثر انتشار آن به صورت … اشعه گاماکه بخشی از طیف نوری است که چشم ما قادر به دیدن آن نیست. پرتوهای گاما حاوی انرژی زیادی هستند و می توانند آسیب به بافت و DNA انسان.
خوشبختانه جو زمین بیشتر پرتوهای گاما را مسدود می کند فضااما این بدان معناست که تنها راه رصد انفجارهای پرتو گاما از طریق تلسکوپ فضایی مانند سوئیفت است. بیش از 19 سال مشاهدات، سویفت متوجه شد بیشتر 1600 انفجار پرتو گاما. اطلاعاتی که از این انفجارها جمع آوری می کند به ستاره شناسان روی زمین کمک می کند تا فاصله این اجرام را اندازه گیری کنند.
نگاه کردن به گذشته
داده های سوئیفت و سایر رصدخانه ها به ستاره شناسان آموخته است که انفجارهای پرتو گاما یکی از قوی ترین انفجارهای جهان هستند. آنقدر درخشان است که تلسکوپ‌های فضایی مانند سوئیفت می‌توانند آن را از سراسر جهان تشخیص دهند.
در واقع انفجار اشعه گاما یکی از آنهاست دورترین اجرام اخترفیزیکی با تلسکوپ رصد شد.
از آنجایی که نور با سرعت محدودی حرکت می کند، ستاره شناسان این کار را به نحو احسن انجام می دهند نگاه کردن به گذشته وقتی آنها به جهان هستی نگاه می کنند.
دورترین انفجار پرتو گامایی که تا به حال مشاهده شده رخ داده است که نور آن ۱۳ میلیارد سال طول کشیده تا به زمین برسد. بنابراین وقتی تلسکوپ ها از یک انفجار پرتو گاما عکس گرفتند، این رویداد را همانطور که 13 میلیارد سال پیش ظاهر شد مشاهده کردند.
انفجارهای پرتو گاما به اخترشناسان امکان انجام این کار را می دهد با تاریخ کیهان آشنا شویداز جمله میزان تولد و توده ستاره ها تغییر در طول زمان.
انواع انفجار اشعه گاما
ستاره شناسان اکنون می دانند که پایه ای وجود دارد دو نوع انفجار پرتو گاما – بلند و کوتاه. آنها بر اساس مدت زمان ماندگاری نبض آنها طبقه بندی می شوند. فوران‌های طولانی پرتو گاما دارای پالس‌هایی بیش از دو ثانیه هستند و حداقل برخی از این رویدادها با ابرنواخترها – ستاره‌های در حال انفجار مرتبط هستند.
وقتی سوخت یک ستاره پرجرم یا ستاره ای حداقل هشت برابر بزرگتر از خورشید ما تمام شود، یک شهاب سنگ منفجر می شود. ابرنواختر هر دو به a فرو می ریزد ستاره نوترونی یا سیاهچاله
هم ستاره های نوترونی و هم سیاهچاله ها بسیار فشرده هستند. اگر کل خورشید را به قطر حدود 12 مایل یا به اندازه منهتن کوچک کنید، این … به چگالی یک ستاره نوترونی.
برخی از ستارگان پرجرم همچنین می توانند در هنگام انفجار فواره های نور آزاد کنند. این جت ها پرتوهای متمرکز نور هستند که توسط میدان های مغناطیسی ساختاریافته و ذرات باردار تغذیه می شوند. هنگامی که این جت ها به سمت زمین هدایت می شوند، تلسکوپ هایی مانند سوئیفت این کار را انجام می دهند تشخیص انفجار اشعه گاما.
از سوی دیگر، انفجارهای کوتاه پرتو گاما، پالس‌های کوتاه‌تر از دو ثانیه دارند. ستاره شناسان گمان می کنند که بیشتر این انفجارهای کوتاه زمانی رخ می دهند که هر کدام از این دو رخ می دهد ستاره های نوترونی یا ادغام یک ستاره نوترونی و یک سیاهچاله.
هنگامی که یک ستاره نوترونی به ستاره نوترونی دیگر یا سیاهچاله ای خیلی نزدیک می شود، این دو جرم به دور یکدیگر می چرخند و با از دست دادن مقداری از انرژی خود، نزدیک و نزدیکتر می شوند. از طریق امواج گرانشی.
این اجسام در نهایت ادغام می شوند و جت های کوتاهی را منتشر می کنند. هنگامی که انفجارهای کوتاه به سمت زمین هدایت می شوند، تلسکوپ های فضایی می توانند آنها را به عنوان انفجارهای کوتاه پرتو گاما شناسایی کنند.
طبقه بندی انفجارهای پرتو گاما
طبقه بندی انفجارها به کوتاه یا بلند همیشه به این سادگی نیست. در چند سال گذشته، ستاره شناسان برخی انفجارهای کوتاه و عجیب پرتو گاما را کشف کرده اند که به جای ادغام مورد انتظار، با ابرنواخترها مرتبط است. آنها چند انفجار طولانی اشعه گاما را یافتند که با ادغام به جای ابرنواخترها مرتبط است.
این موارد گیج کننده نشان می دهد که ستاره شناسان به طور کامل نمی دانند که چگونه انفجارهای پرتو گاما ایجاد می شود. آنها اشاره می‌کنند که ستاره‌شناسان باید شکل پالس‌های پرتو گاما را بهتر درک کنند تا بتوانند پالس‌ها را به منشأشان پیوند دهند.
اما شکل نبض، که با مدت زمان پالس متفاوت است، طبقه بندی سیستماتیک دشوار است. اشکال پالس می تواند بسیار متنوع و پیچیده باشد. تاکنون، حتی الگوریتم‌های یادگیری ماشینی نیز نتوانسته‌اند تمام ساختارهای ضربانی دقیقی را که ستاره‌شناسان به آنها علاقه دارند، به درستی شناسایی کنند.
من و همکارانم از طریق ناسا داوطلبانی را برای تعیین ساختار پالس استخدام کرده ایم. داوطلبان یاد می گیرند که ساختارهای پالس را تشخیص دهند، سپس به تصاویر روی رایانه خود نگاه کرده و آنها را طبقه بندی می کنند.
نتایج اولیه ما نشان می دهد که این داوطلبان – که به آنها دانشمند شهروند نیز گفته می شود – می توانند به سرعت ساختارهای پیچیده پالس های پرتو گاما را یاد بگیرند و تشخیص دهند. تجزیه و تحلیل این داده ها به اخترشناسان کمک می کند تا درک بهتری از چگونگی ایجاد این انفجارهای مرموز داشته باشند.
تیم ما امیدوار است بداند که آیا انفجارهای پرتو گامای بیشتری در نمونه، طبقه بندی کوتاه مدت و بلندمدت قبلی را به چالش می کشد یا خیر. ما از داده ها برای کاوش دقیق تر تاریخ کیهان استفاده خواهیم کرد نظارت بر انفجار اشعه گاما.
این پروژه دانش شهروندی، به نام Explosion Chaserاز زمان یافته های اولیه، ما به طور فعال داوطلبان جدیدی را برای پیوستن به تلاش ما برای مطالعه منشاء مرموز پشت این انفجارها استخدام کرده ایم.
در حال خواندن است مقاله اصلی در گفتگو
