Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Глобальный Инновационный Гиперпортал

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 58 RSS
←   Июль 2020   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
07.07.2020
14:13:08
15:35:36
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.gigport.ru
Открыта: 28-11-2013

Автор
Джек Воробей

Статистика

58 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Глобальный Инновационный Гиперпортал


 

ДВОЙНАЯ ЗВЕЗДА — УСКОРИТЕЛЬ КОСМИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ 

ДВОЙНАЯ ЗВЕЗДА — УСКОРИТЕЛЬ КОСМИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ



06.07.2020 голубой гигант, DESY, H. E. S. S., гамма-излучение, телескоп



Eta Carinae находится на расстоянии 7 500 световых лет в созвездии Carina (Киль корабля) в южном небе и, основываясь на собранных данных, испускает гамма-лучи с энергией до 400 ГэВ, что примерно в 100 млрд раз больше энергии видимого света.

С помощью специализированного телескопа в Намибии команда исследователей под руководством DESY доказала, что определённый тип двойной звезды является новым источником очень высокоэнергетического космического гамма-излучения. Eta Carinae находится на расстоянии 7 500 световых лет в созвездии Carina (Киль корабля) в южном небе и, основываясь на собранных данных, испускает гамма-лучи с энергией до 400 гигаэлектронвольт (ГэВ), что примерно в 100 млрд раз больше энергии видимого света.

Команда, возглавляемая Стефаном Омом из DESY, Евой Лесер и Маттиасом Фюсслингом, представила свои результаты, сделанные в гамма-обсерватории High Energy Stereoscopic System (H. E. S. S.), В журнале Astronomy & Astrophysics. Специально созданная мультимедийная анимация объясняет это явление. «С помощью таких визуализаций мы хотим сделать увлекательность исследований осязаемой», — подчеркивает директор DESY по физике Астрочастиц Кристиан Штегман.

Eta Carinae — это двойная система превосходной степени, состоящая из двух голубых гигантов, один из которых примерно в 100 раз, а другой примерно в 30 раз больше массы нашего Солнца. Эти две звезды обращаются друг вокруг друга каждые 5,5 лет по очень эксцентричным эллиптическим орбитам, их расстояние приблизительно варьируется между расстоянием от нашего Солнца до Марса и от Солнца до Урана. Обе эти гигантские звезды выбрасывают в космос плотные сверхзвуковые звёздные ветры заряженных частиц. При этом большая из них теряет массу, эквивалентную массе всего нашего Солнца, всего за 5 000 лет или около того. Меньший из них производит быстрый звёздный ветер, движущийся со скоростью около 11 млн км/час (около 1% скорости света).

В области столкновения этих двух звёздных ветров образуется огромный ударный фронт, нагревающий материал на ветру до чрезвычайно высоких температур. При температуре около 50 млн °С это вещество ярко излучается в рентгеновском диапазоне. Однако частицы в звёздном ветре недостаточно горячие, чтобы испускать гамма-излучение.

«Однако такие ударные области, как эта, обычно являются участками, где субатомные частицы ускоряются сильными преобладающими электромагнитными полями», — объясняет Ом, который является главой группы H. E. S. S. В DESY. Когда частицы ускоряются так быстро, они также могут испускать гамма-излучение. На самом деле спутники «Ферми», управляемые американским космическим агентством NASA, и AGILE, принадлежащие итальянскому космическому агентству ASI, уже обнаружили высокоэнергетические гамма-лучи мощностью до 10 ГэВ, исходящие от Eta Carinae в 2009 г.

Субатомный град

«Были предложены различные модели, чтобы объяснить, как производится это гамма-излучение, — сообщает Фюсслинг. — Его могут генерировать ускоренные электроны или высокоэнергетические атомные ядра». Определение того, какой из этих двух сценариев является правильным, имеет решающее значение: очень энергичные атомные ядра составляют основную массу так называемых космических лучей, субатомный космический град, постоянно поражающий Землю со всех сторон.

Несмотря на интенсивные исследования в течение более чем 100 лет, источники космических лучей до сих пор не исчерпывающе известны. Поскольку электрически заряженные атомные ядра отклоняются космическими магнитными полями, когда они путешествуют по Вселенной, направление, с которого они прибывают на Землю, больше не указывает на их происхождение. Космические гамма-лучи, с другой стороны, не отклоняются. Таким образом, если будет доказано, что гамма-лучи, испускаемые конкретным источником, исходят из высокоэнергетических атомных ядер, то будет идентифицирован один из долгожданных ускорителей излучения космических частиц.

«В случае Eta Carinae электронам особенно трудно ускоряться до высоких энергий, потому что они постоянно отклоняются магнитными полями во время ускорения, что заставляет их снова терять энергию, — говорит Лесер. — Очень высокоэнергетическое гамма-излучение начинается выше диапазона 100 ГэВ, что довольно трудно объяснить в Eta Carinae, чтобы проистекать из ускорения электронов».

Спутниковые данные уже показали, что Eta Carinae также излучает гамма-излучение за пределами 100 ГэВ, и H. E. S. S. в настоящее время удалось обнаружить такое излучение с энергией до 400 ГэВ примерно во время близкого столкновения двух голубых гигантов в 2014 и 2015 гг. Это делает двойную звезду первым известным примером источника, в котором очень высокоэнергетическое гамма-излучение генерируется сталкивающимися звёздными ветрами.

«Анализ измерений гамма-излучения, сделанных его превосходительством и спутниками, показывает, что излучение лучше всего можно интерпретировать как продукт быстрого ускорения атомных ядер, — говорит аспирант DESY Руслан Конно, опубликовавший сопутствующее исследование вместе с учёными из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге. — Это сделало бы ударные области сталкивающихся звёздных ветров новым типом естественного ускорителя частиц для космических лучей».

С помощью H. E. S. S., которая названа в честь первооткрывателя космических лучей Виктора Франца Гесса, и грядущего телескопа Cherenkov Telescope Array (CTA), гамма-обсерватории следующего поколения, которая в настоящее время строится в чилийском нагорье, учёные надеются исследовать это явление более подробно и обнаружить больше источников такого рода.

Космическое путешествие

Благодаря детальным наблюдениям Eta Carinae на всех длинах волн свойства звёзд, их орбиты и звёздные ветры были определены относительно точно. Это дало астрофизикам лучшее представление о двойной звёздной системе и её истории. Чтобы проиллюстрировать новые наблюдения Eta Carinae, астрофизики DESY создали видео-анимацию вместе со специалистами по анимации из отмеченной наградами Лаборатории научной коммуникации.

Полученные с помощью компьютера изображения близки к реальности, поскольку для этой цели использовались измеренные параметры орбит, звёзд и ветра. Звук для анимации создал всемирно известный мультимедийный художник Карстен Николаи, который использует псевдоним Альва Ното для своих музыкальных произведений.

«Я нахожу науку и научные исследования чрезвычайно важными», — говорит Николай, который видит близкие параллели в творчестве художников и учёных. Для него привлекательность этой работы также заключалась в художественном опосредовании результатов научных исследований. «Особенно то, что она не является саундтреком к фильму, а имеет подлинную отсылку к реальности», — подчеркивает музыкант и художник.

Вместе с исключительно сочиненным звуком это уникальное сотрудничество учёных, аниматоров и музыкантов привело к созданию мультимедийной работы, которая перенесёт зрителей в необыкновенное путешествие к превосходной двойной звезде, находящейся примерно в 7 500 световых годах отсюда.
В избранное