Exploziile de raze gamma scot la iveală indicii despre evoluția Universului

Exploziile de raze gamma sunt cele mai luminoase explozii din Univers, permițând oamenilor de știință să observe raze gamma intense pe durate scurte.

Exploziile sunt clasificate ca fiind scurte sau lungi, exploziile de raze gamma lungi fiind rezultatul stingerii stelelor masive. De aceea, razele gamma oferă indicii neștiute despre evoluția Universului.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Exploziile de raze gamma emit raze gamma, precum și unde radio, lumini optice și raze X. Atunci când conversia energiei exploziei în energie emisă, adică eficiența conversiei, este ridicată, energia totală a exploziei poate fi calculată prin simpla adăugare a întregii energii emise. Dar atunci când eficiența conversiei este scăzută sau necunoscută, măsurarea energiei emise nu este suficientă, scrie EurekAlert.

Acum, o echipă de astrofizicieni a reușit să măsoare energia ascunsă a unei explozii prin utilizarea polarizării luminii. Echipa a fost condusă de Dr. Yuji Urata de la Universitatea Națională Centrală din Taiwan și de profesorul Kenji Toma de la Institutul de Cercetare de Frontieră pentru Științe Interdisciplinare (FRIS) al Universității Tohoku.

Exploziile de raze gamma sunt cele mai luminoase explozii din Univers

Detaliile descoperirilor lor au fost publicate în revista Nature Astronomy.

Atunci când o undă electromagnetică este polarizată, înseamnă că oscilația acelei unde curge într-o singură direcție. În timp ce lumina emisă de stele nu este polarizată, reflexia acelei lumini este polarizată. Multe articole de uz cotidian, cum ar fi ochelarii de soare și scuturile de lumină, utilizează polarizarea pentru a bloca strălucirea luminilor care se deplasează într-o direcție uniformă.

Măsurarea gradului de polarizare se numește polarimetrie. În observațiile astrofizice, măsurarea polarimetriei unui obiect ceresc nu este la fel de ușoară ca și măsurarea luminozității acestuia. Dar oferă informații valoroase despre condițiile fizice ale obiectelor.

Echipa a analizat o explozie de raze gamma care a avut loc pe 21 decembrie 2019 (GRB191221B). Folosind Very Large Telescope al Observatorului European de Sud și Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – unele dintre cele mai avansate telescoape optice și radiotelescoape din lume – au calculat polarimetria emisiilor cu estompare rapidă de la GRB191221B. Apoi au reușit să măsoare cu succes polarizările optice și radio simultan, constatând că gradul de polarizare radio este semnificativ mai mic decât cel optic.

Legătura dintre primele stele din Univers și exploziile

„Această diferență de polarizare la cele două lungimi de undă dezvăluie condițiile fizice detaliate ale regiunii de emisie a exploziei de raze gamma”, a declarat Toma. „În special, ne-a permis să măsurăm energia ascunsă, care până acum nu era măsurabilă.”

Atunci când se ia în considerare energia ascunsă, echipa a dezvăluit că energia totală a fost de aproximativ 3,5 ori mai mare decât estimările anterioare.

Având în vedere că energia exploziei reprezintă energia gravitațională a stelei progenitoare, posibilitatea de a măsura această cifră are ramificații importante pentru determinarea masei stelelor.

„Cunoașterea măsurătorilor maselor reale ale stelelor progenitoare va ajuta la înțelegerea istoriei evolutive a Universului”, a adăugat Toma. „Primele stele din Univers ar putea fi descoperite dacă vom putea detecta exploziile lor lungi de raze gamma.”

Vă recomandăm să mai citiți și:

Găurile negre nu ar fi vinovate de exploziile de raze gamma din Univers

Misterioasele raze gamma. Astronomii au ajuns la o nouă explicație pentru excesul din Univers

Astronomii au detectat cea mai intensă lumină din Univers, o explozie de raze gamma, după 50 de ani de aşteptare

Meteoriții și razele gamma ar fi contribuit la apariția vieții pe Pământ