Cercetătorii au detectat originea fotonilor din emisiile misterioase de radiaţii gamma

Exploziile de radiaţii gamma sunt cele mai puternice fenomene electromagnetice observate în Univers, eliberând cantitatea de energie într-o secundă cât toată cantitatea eliberată de Soare în viaţa sa. Deşi au fost descoperite în 1967, mecanismul din spatele fenomenului a rămas un mister. Deceniile de studii au scos în sfârşit la iveală că un tip cunoscut ca emisie lungă provine din jeturile de materie din timpul morţii stelelor masive. Totuşi, modul în care radiaţiile gamma sunt produse din jeturi rămâne necunoscut, scrie Phys.

Studiul recent, publicat în Nature Communications, a început de la descoperirea a ceea ce se cheamă relaţia Yonetoku. Această relaţie dintre energia spectrală de vârf şi luminozitatea de vârf a emisiilor de radiaţii gamma este cea mai strânsă corelaţie găsită până acum în proprietăţile acestora. Oferă astfel cel mai bun diagnostic pentru explicarea mecanismului de emisie şi cel mai strict test pentru orice model de explozii de radiaţii gamma.

• De ce uneori zăpada pare albastră?
• O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”

Dintr-o întâmplare fericită, relaţia a însemnat că emisiile lungi de radiaţii gamma pot fi folosite ca o „lumânare standard” pentru măsurarea distanţei, permiţând astronomilor să studieze trecutul Universului mai în detaliu.

Folosind simulări computerizate realizate la mai multe supercomputere, inclusiv Aterui de la National Astronomical Observatory din Japonia, Hokusai de la RIKEN şi Cray xc40 de la Yukawa Institute for Theoretical Physics, grupul s-a concentrat pe modelul „emisiei fotosferice”. Acesta postulează că fotonii vizibili pe Terra sunt emişi din fotosfera jetului care pe măsură ce se extinde, devine mai uşor pentru fotoni să scape din el. 

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Fizicienii de la MIT au realizat o formă bizară de lumină ”moleculară” cu trei fotoni

Cercetătorii au putut crea un tip special de lumină care poate revoluţiona tehnologia dispozitivelor cuantice

Lumina laser poate deveni lumină cuantică datorită unei inovaţii

După 150 de ani, cercetătorii au reuşit să descopere modalitatea de măsurare a efectelor interacţiunii dintre fotoni şi materie