новости космоса
5200 20
21 июня 2019 07:10:32

Астрономы впервые обнаружили поляризованный свет в джетах быстрых гамма-вспышек

Элемент удачи и современное техническое оборудование позволили ученым наблюдать джет быстрой гамма-вспышки при помощи радиотелескопа и впервые определить поляризацию радиоволн в составе излучения этого джета.

Гамма-вспышки представляют собой наиболее высокоэнергетические взрывы во Вселенной, в ходе которых в космос испускаются мощные джеты, движущиеся в космосе со скоростью порядка 99,9 процента от скорости света. Предположительно, источниками гамма-вспышек становятся звезды массивнее Солнца, коллапсирующие в черную дыру в конце своего жизненного цикла.

Изучение света джетов быстрых гамма-вспышек может рассказать исследователям о природе этих мощных вспышек, однако требует очень оперативного наведения телескопов на изучаемые объекты. Обнаружение поляризованных радиоволн в джете быстрой радиовспышки стало возможным, благодаря новому поколению современных радиотелескопов.

Свет от этой конкретной быстрой радиовспышки, известной как GRB 190114C, мощность которой можно сравнить с мощностью взрыва тротилового заряда массой в несколько миллионов масс Солнца, достиг космического телескопа НАСА Neil Gehrels Swift Observatory 14 января 2019 г.

Своевременное предупреждение об этой быстрой радиовспышке позволило исследователям подключить к наблюдениям радиообсерваторию Atacama Large Millimeter/Sub-millimeter Array (ALMA), расположенную на территории Чили, примерно через два часа после первичных наблюдений, проведенных при помощи обсерватории Swift. Еще через два часа команда подключила к наблюдениям радиообсерваторию Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), расположенную на территории США.

Объединив эти наблюдения, ученые показали, что наблюдаемый джет поляризован всего лишь на 0,8 процента. Эти наблюдения указывают на то, что магнитные поля могут играть значительно менее важную роль при формировании структуры джета быстрой радиовспышки, чем считалось ранее.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal; главный автор Танмой Ласкар (Tanmoy Laskar).


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Teddy92 · 21-06-2019

Джет слабо поляризован по причине того, что магнитные поля имеют сильно запутанную структуру. "Варка спагетти". В результате сумма поляризорванных лучей дает в сумме почти неполяризованное излучение.

2
Teddy92 · 21-06-2019

Вообще, заметный тренд. Если ученый изощренный экспериментатор, то хромает в построении моделей и интерпретации полученных данных. Если ученый изумительный теоретик и его даже порой сложно понять из-за его полета мысли, то в практических приложениях он просто профан. А нужна золотая середина.

3
Leonid3190 · 21-06-2019

А не произошла-ли подмена понятия "джет" ? Откуда ему взяться в МОМЕНТ взрыва сверхновой? Для формирования классического "джета" нужно вращение и время. Если быстрые радио- (гамма-) вспышки происходят при взрыве сверхновых (похоже на то, что военные называют "электромагнитный импульс" от взрыва атомных, ядерных бомб), то про джет и упоминать и не надо.

4
Teddy92 · 21-06-2019

При коллапсе в черную дыру моменту импульса вещества надо же куда-то деваться. Плюс тотальная ионизация. Вот вам и жгут, закрученный магнитным полем по оси вращения. Да этот джет существенно нестационарный. Даже ударно импульсный. Но весьма схож со стационарным джетом.

5
Leonid3190 · 21-06-2019

Ну да, момент импульса там и остаётся -- в нейтронной звезде явно виден на сотнях оборотов/сек, а ЧД под горизонтом не явно.
Не симметричный взрыв может сформировать направленный выброс, но это будет широкий конус, но никак не джет в пару градусов.

6
viktorchibis92 · 21-06-2019

А я не понял. Момент вращения звезды в значительной степени переходит в момент вращения НЗ (и далее ЧД). Импульс движения звезды в значительной части переходит в импульс движения НЗ (и далее ЧД). Для того, чтобы при взрыве СН образовались джеты, нужна какая-то теория несимметричного взрыва СН. Пока что я такой не знаю, и не могу представить. Объясните, пожалуйста.

7
Leonid3190 · 21-06-2019

viktorchibis, ключевое слово "ПРИ ВЗРЫВЕ", а не потом, когда возник аккреционный диск, закрутились "лапшой" магнитные поля и начали ускорять и выбрасывать плазму в виде джета.
КОРОТКИЙ импульс обсуждается.

8
Teddy92 · 21-06-2019

Так же как падение аккреционного диска на зрелую ЧД сопровождается выбросом значительной части падающего вещества в виде полярных джетов, так же и короткий коллапс сопровождается переносом энергии, момента импульса и вещества в виде джетов в тех же направлениях.

9
Leonid3190 · 21-06-2019

А посмотреть на "туманности" от взрыва сверхновых -- шарики, изредка остаток получает толчок и смещается от центра разлетающейся туманности. следов от "джетов" не видно 8-)

10
elena192 · 22-06-2019

На картинке похоже на плоскости,которые фокусируют и передают этот поляризованный свет.

11
Leonid3190 · 22-06-2019

elena, нет, на картинке нарисована иерихонская труба :-)

12
viktorchibis92 · 23-06-2019

Leonid, Teddy
Позвольте не согласиться с теорией ускорения заряженных частиц (образования джетов) магнитным полем АД. Магнитное поле только изменяет траекторию заряженных частиц, а движутся при этом они под действием собственной инерции. Ускорять заряженные частицы может только электрическое поле (см. схему работы ускорителей), ну и гравитация, но до определенных пределов.
.
На эту тему, я уже писал, что согласно ST, ускорение заряженных частиц в джетах ЧД до очень высоких скоростей происходит под действием суммарного дипольного момента ЧД, образованного за счет сепарации зарядов (разнополярных симплов), падающего в ЧД вещества, в два соосных разнополярных бублика. Но это относится к сформированной ЧД. А вот можно ли данный механизм применить к процессу взрыва СНЗ = вопрос. По-моему, при этом нарушится причинно-следственная связь. Так что, механизм асимметричного взрыва СНЗ для меня не ясен.
.
Вопрос принципиален ещё потому, что умные головы стали предлагать схему засорения первородных галактик тяжелыми элементами, посредствам «дотягивания» до них сверхдлинных джетов СНЗ, взрывающихся в соседних галактиках.

13
Leonid3190 · 23-06-2019

"..Магнитное поле только изменяет траекторию заряженных частиц.." (с)viktorchibis
Без сомнения, более того, магнитное поле изменяет лишь составляющую скорости перпендикулярную к "линии" этого поля, другими словами в достаточно сильном (или протяжённом) магнитном поле заряженные частицы движутся по спирали, как бы навиваясь на линию магнитного поля, скорость же вдоль линии поля остаётся неизменной.
А теперь смотрим на нейтронную звезду с сильным магнитным полем или на ЧД с ещё более сильным полем. Представляем себе частицу выбитую из нейтронной звезды в районе положим северного магнитного поля (частицу у такого же полюса ЧД, которая в результате столкновения с другой частицей приобрела скорость от ЧД). Бедная частица, полагая что вырвалась на свободу летит вдоль магнитного поля, но поле-то замкнуто, и она сделав круг падает на ту же нейтронную звезду (или ЧД) в районе южного полюса!
Вспоминаем, что нейтронная звезда ВРАЩАЕТСЯ и не слабо, а вместе с ней вращается и магнитное поле (так же и вращается поле ЧД), а вместе с полем вовлекается во вращение и частица увеличивая свою скорость, как в праще, до таких величины, которая может вырвать эту, неожиданно ставшую свободной частицу, из объятий поля.
Получается, что не только электрическое поле может ускорить заряженную частицу! Уж я не говорю про "пересоединение" магнитных полей, при котором высвобождается за короткое время энергия в них накопленная, развивая громадные мощности. (Вспомните про систему зажигания в старых автомобилях и прерыватель и катушку зажигания и пословицу "Дело было не в бобине, .....!" :-) )

14
Teddy92 · 24-06-2019

Братцы, вы как-то читаете новости и забываете о них. Пересоединение магнитных линий не читали?
Стационарное магнитное поле по очевидным причинам не может разгонять заряженные частицы. Но только стационарное. Но ответьте мне ради всего святого, какого дьявола говорить о стационарности при взрыве?

15
Teddy92 · 24-06-2019

И да, нестационарное магнитное поле - не единственной и, возможно, не основной источник энергии. Магнитное поле только перенаправляет (меняет вектор импульса) частиц, разогнавшихся под действием гравитации в направлении ЧД. А так как жгуты магнитных линий навиты на ось вращения, то по ним частицы и соскальзывают в направлении полюсов.
В случае взрыва добавляется эффект от ударного пересоединения магнитных линий.

16
viktorchibis92 · 24-06-2019

Leonid, все перечисленные Вами «выкрутасы» с магнитными полями ведут только к изменению величены напряженности и направления вектора магнитного поля в конкретной точке, в которой находится движущаяся заряженная частица. Соответственно все эти изменения повлияют только на радиус и направление искривления траектории заряженной частицы. Никакого ускорения при этом она испытывать не будет. ИМХО^2.
.
PS: В ускорителях работает целый набор магнитных систем (формирования траектории, фокусирования, инжектирования, отклонения на мишень, и др.), но ускорением частиц занимается специальная система, формирующая бегущую электронную волну.

17
Teddy92 · 24-06-2019

Разогрев электронов в короне Солнца до миллионов градусов альфвеновскими волнами, которые есть поперечное колебание магнитного поля не слышали?

18
viktorchibis92 · 25-06-2019

Teddy, я немного упростил, говоря, что ускорение частиц осуществляется бегущей электронной волной. На самом деле в ускорительных секциях возбуждается стоячая электромагнитная волна с частотой колебаний примерно 400 МГц (в БАК). «Когда сгусток протонов пролетает сквозь резонатор, электромагнитное колебание находится как раз в такой фазе, чтобы электрическое поле вдоль оси пучка подталкивало протоны вперед». Надо посмотреть эпюры Е и Н напряженности в резонаторах ускорительной секции и сравнить их с альфвеновскими волнами. Что-то мне подсказывает, что они должны быть похожими.

19
viktorchibis92 · 25-06-2019

PS: «альфвеновскими волнами, которые есть поперечное колебание магнитного поля» - Teddy.
.
Всякое изменение магнитного поля порождает соответствующее электрическое поле. Классика трактует так – «альфвеновская волна представляет собой низкочастотный предельный случай ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ волн».

20
Teddy92 · 25-06-2019

Естественно, против Максвелла не попрешь :) В абстрактном смысле так и есть.
Но все же альфвеновские волны определяются магнитным полем. Если посмотреть на формулы, то со всей очевидностью можно увидеть: характеристики под контролем магнитных параметров. Оно и понятно - волны существуют в постоянном магнитном поле.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!