Kara deliklerin gama ışını patlamaları nasıl meydana gelir? Kara delikler düzenli bir kaotik mi?
Bir kara deliğin oluşumu sırasında, gama ışınları şeklinde yüksek enerjili bir ışık huzmesi üretilir ve bu olaylara gama ışını patlamaları denir. Bu fenomenin arkasındaki fizik, bugün fizikte en bilinmeyen alanların çoğunu kapsar: Dünya üzerindeki en güçlü parçacık hızlandırıcının enerjisini çok aşan genel yerçekimi, aşırı sıcaklıklar ve parçacık ivmesi. Bu gama ışını patlamalarını analiz etmek için Cenevre Üniversitesi'nden (UNIGE) araştırmacılar, analitik bir gama ışını oluşturmak için İsviçre Willigan'daki Paul Scherer Enstitüsü (PSI), Pekin Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü ve Polonya'daki İsviçre Ulusal Nükleer Araştırma Merkezi ile işbirliği yaptı. 2016'da Çin'in Tiangong-2 Uzay Laboratuvarı'na gönderilen şiddetli kutupsal alet. Popüler teorilerin aksine, kutupsal koordinatların ilk sonuçları, gama ışını patlamalarından gelen yüksek enerjili fotonların ne tamamen kaotik ne de tamamen sıralı olduğunu, kısa bir zaman aralığında ikisinin bir karışımı olduğunu göstermektedir. İçeride, fotonların aynı yönde salınım yaptığı bulunur, ancak salınımın yönü zamanla değişir.
Boko Park-Science Popularization: Bu beklenmedik sonuçlar "Natural Astronomy" de yayınlandı. İki nötron yıldızı çarpıştığında veya süper kütleli bir yıldız olduğunda, kara deliğin doğduğu ortam düzenli mi yoksa kaotik mi? Gama ışınlarının nasıl ve nerede üretildiği hala bir muamma ve bunların kökenine dair iki görüş var. Birincisi, GRB'lerden gelen fotonların polarize olduğunu tahmin ediyor, bu da çoğunun aynı yönde salındığı anlamına geliyor. Durum buysa, fotonun kaynağı muhtemelen bir kara deliğin dramatik sonuçlarında oluşan güçlü ve iyi bir manyetik alan olacaktır. İkinci teori, fotonların polarize olmadığı, bu da daha kaotik bir emisyon ortamı anlamına geliyor. Wuhan Üniversitesi Fen Fakültesi Nükleer ve Parçacık Fiziği Bölümü'nde profesör olan Wu Xin, şunları söyledi: Uluslararası ekibimiz, gama ışınlarının polarizasyonunu ölçebilen Polar adlı ilk güçlü ve özel dedektörü inşa etti. Bu enstrüman, kaynakları hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlar ve kullanımı çok basittir.
15 Eylül 2016'da, Çin'in Tiangong-2 Uzay Laboratuvarı'nın tepesindeki gama ışını auroral deneyi uzaya fırlatıldı. Gama ışını fotonu 1600 özel titreşim çubuğundan birine çarptığında, yayılan yeşil ışık titreşen ışığı simüle edecektir.Bu çalışma Polar şirketinin birkaç metre arkasında bulunan bir kamera tarafından çekilmiştir. Resim: Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü
Gama ışınlarının çubukları oluşturan atomlarla çarpıştığı 1.600 ışıldayan çubuktan oluşan 50x50 santimetre karelik bir karedir. Çubukta bir foton çarpıştığında ölçülebilir. Ardından, ikinci bir foton üretebilir ve bu da ikinci bir görünür çarpışmaya neden olabilir. "Foton polarize ise, fotonların çarpışma pozisyonları arasındaki yön bağımlılığını gözlemliyoruz. Aksine, polarizasyon yoksa ilk çarpışmanın ürettiği ikinci foton tamamen rastgele ayrılacak. 6 ay sonra, POLAR 55 gama ışını patlaması tespit etti ve bilim adamları en parlak 5 gama ışınının polarizasyonunu analiz etti.Kalenin baş yazarlarından biri olan, UNIGE College of Science Nükleer ve Parçacık Fiziği Bölümü'nde araştırmacı olan Merlin Kole Dedi: Bir adım geriye gidersek, sonuçlar şaşırtıcı ... Gama ışını patlamasının kutuplaşmasını bir bütün olarak analiz ettiğimizde, en çok gördüğümüz, birkaç teoriyi açıkça destekliyor gibi görünen çok zayıf bir kutuplaşmadır.
İlk sonuçla karşılaşan bilim adamları, 9 saniye uzunluğunda çok güçlü bir gama ışınının oluşumunu daha ayrıntılı olarak gözlemlediler ve bunu iki saniyelik aralıklara böldüler. Orada, tam tersine, fotonun her bir tabakada polarize olduğunu, ancak her tabakadaki salınım yönünün farklı olduğunu görünce şaşırdım. Tüm GRB'nin çok kaotik ve kutupsuz görünmesini sağlayan bu yön değişimidir. Bir patlama meydana geldiğinde, fotonların farklı polarizasyon yönlerinde yayılmasına neden olan bir şey olduğu ortaya çıktı. Bunun ne olabileceğini gerçekten bilmiyoruz. Bu ilk sonuçlar, teorisyenleri yeni bilgilerle karşı karşıya bıraktı ve onlardan daha ayrıntılı tahminler yapmalarını istedi. Şimdi daha büyük ve daha doğru bir POLAR-2 inşa etmek istiyorum. Bunlarla, gama ışınlarının kaynağını keşfetmek ve bu yüksek enerjili fiziksel süreçlerin gizemlerini ortaya çıkarmak için bu kaotik süreçleri daha derinlemesine inceleyebiliriz.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Cenevre Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: "Nature Astronomy"
DOI: 10.1038 / s41550-018-0664-0
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
