ΓΑΜΜΑ ΤΗΣ ΣΤΙΓΜΗΣ

Το αινιγμα της προελευσεως των πολυ βραχειας διαρκειας εκπομπων ακτινων Γαμμα (Short Gamma Ray Bursts, SGRBs) φαινεται οτι το ελυσε μια διεθνης ομαδα ερευνητων υπο τον Λουτσιανο Ρετσολλα του Ινστιτουτου Μαξ Πλανκ Φυσικης της Βαρυτητος στο Πότσνταμ, στην οποια συμμετεχει και η κ. Χρυσα Κουβελιωτου του Κεντρου Διαστημικων ερευνων Μαρσαλλ της ΝΑΣΑ στο Χάντσβιλλ της Αλαμπαμα. Οι υπολοιποι ερευνητες ειναι ο Μπρουνο Τζιακοματσο του Πανεπιστημιου Μαιρυλαντ και της ΝΑΣΑ, ο Λουκα Μπαιόττι του Πανεπιστημιου της Οσακα, ο Τζοναθαν Γκρέινοτ του Πανεπιστημιου του Χάρτφορντσηρ και ο Μιγκουελ Αλόυ του Πανεπιστημιου της Βαλενθια. Στην προσομοιωση, που εγινε στο συγκροτημα DAMIANA υπερυπολογιστων του Ινστιτουτου Αλμπερτ Αινσταιν στο Πότσνταμ, επελυθησαν οι εξισωσεις της Γενικης Σχετικοτητος του Αινσταιν για την περιπτωση δυο αστερων νετρονιων που προσεγγιζουν αλληλους και περιφερονται γυρω απο το κεντρο μαζας πριν συγχωνευθουν και σχηματισθει Μαυρη Τρυπα. Εντος 35 χιλιοστων του δευτερολεπτου η διαδικασια τελειωνει στην πραξη, ενω ο χρονος υπολογισμου των τεκταινομενων στον υπερυπολογιστη ηταν 7 εβδομαδες. Κατα την συγχωνευση η ενεργεια που εκλυεται υπερβαινει την ενεργεια που ολοκληρος ο Γαλαξιας εκλυει κατα την διαρκεια ενος ετους. Ειναι η πρωτη φορα που η προσομοιωση υπερεβη αρκετα την στιγμη του σχηματισμου της Μαυρης Τρυπας, με αποτελεσμα να προκυψει απο τους υπολογισμους και η δημιουργια του ισχυρου μαγνητικου πεδιου της Μαυρης Τρυπας, με τους δυο κωνικους πιδακες στους πολους του. Το αξιοσημειωτο ειναι οτι επερχεται αυτοδιοργανωση του πεδιου μετα ενα προσωρινο χαος μαγνητικων δυναμικων γραμμων των διαλυομενων πεδιων των αστερων νετρονιων. Η Μαυρη Τρυπα προκυπτει περιστρεφομενη με μεγαλη ταχυτητα και περιβαλλομενη απο ενα ισχυρα μαγνητισμενο δακτυλιο υπερθερμων αεριων και σωματιδιων. Οι μαγνητουδροδυναμικες ασταθειες που συνοδευουν το χαος των συγχωνευομενων πεδιων, ισχυος εκαστου περιπου 10¹² Gauss, εξαλειφονται και προκυπτει ενα πεδιο ισχυος 10¹⁵ Gauss, αυτο της Μαυρης Τρυπας, με γωνια κορυφης του κωνου των πιδακων στους πολους του περιπου 60 μοιρων. Οι πιδακες εκτοξευουν υλη με σχεδον την ταχυτητα του φωτος. Ο δορυφορος-παρατηρητηριο ακτινων Γαμμα SWIFT, απο του 2004, επεβεβαιωσε την εικασια των επιγειων παρατηρησεων μιας ολοκληρης εικοσαετιας και πλεον οτι, η συγχωνευση δυο αστερων νετρονιων ειναι η πλεον ευλογος πηγη στιγμιαιων ακτινων Γαμμα, διαρκειας κατω του δευτερολεπτου. Με την παρουσα προσομοιωση αποδεικνυεται η γενεση του πολυ ισχυρου μαγνητικου πεδιου που ειναι απαραιτητο για την εκπομπη των. Οι αρχικες εισοδοι του μοντελου της προσομοιωσεως ειναι δυο τυπικοι αστερες νετρονιων μεγεθους 1,5 μαζων Ηλιου, απεχοντες κατ'αρχην 17,6 χλμ. και αλληλοπεριφερομενοι. Η διαμετρος καθενος ειναι 27,4 χλμ. και η ισχυς του μαγνητικου του πεδιου ειναι 1 τρισεκ. φορες της ισχυος του Ηλιακου. Μετα 15 χιλιοστα του δευτερολεπτου οι δυο αστερες συγκρουονται, μετα 3 αλληλοπεριφορες, και η Μαυρη Τρυπα εχει μεγεθος 2,9 Ηλιων. Η διαμετρος του οριζοντα μη επιστροφης της Μαυρης Τρυπας ειναι 9 χλμ. και αυτη περιβαλλεται απο δακτυλιο συμπιεσμενης υπερπυκνης υλης, θερμοκρασιας 10 δισεκ. βαθμων Κελσιου. Εντος των επομενων 11 χιλιοστων του δευτερολεπτου οι αλληλεπαγομενες τυρβωδεις ροες των υπερθερμων μαζων ιονισμενων αεριων, κινουμενων με ταχυτητα σχεδον του φωτος στο περιβαλλον της Μαυρης Τρυπας, ενισχυουν το μαγνητικο πεδιο, στο 1000πλασιο της ισχυος των αρχικων πεδιων των δυο αστερων. Ταυτοχρονως το πεδιο αυτοδιοργανωνεται και ομαλοποιει τις δυναμικες γραμμες του, ενω δυο "καμιναδες", κωνικοι πιδακες εκτοξευσεως ακτινοβολιας και υλης εμφανιζονται στους πολους του. Το μαγνητικο πεδιο ειναι ευθυγραμμισμενο με τον αξονα περιστροφης της Μαυρης Τρυπας. Οι ερευνητες υπελογισαν επισης την ισχυ των κυματων βαρυτητος που συνοδευουν την συγχωνευση των αστερων και την γενεση της Μαυρης Τρυπας, κυματοειδεις διαταραχες της υφης του χωροχρονου που προβλεπει η Γενικη Σχετικοτητα. Οταν τεθουν σε τροχιες περι τα Λαγκρανζιανα σημεια του συστηματος Ηλιου-Γαιας οι δορυφοροι-παρατηρητηρια κυματων βαρυτητος του δικτυου LIGO, θα ανακυψει και η δυνατοτητα να ανιχνευθουν αυτα τα βαρυτικα κυματα.
apokries

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτή την εικόνα.]
Η ατρομητη, ακαταπονητη, φιλοπεριεργη και επιμονη συμπατριωτισσά μας κ. Χρυσα Κουβελιωτου, τιμηθεισα με τα βραβεια Ροσσι και Ντεκαρτ μεταξυ αλλων. Επι 30 και πλεον ετη ερευνα το αινιγμα των στιγμιαιων Γαμμα μεχρι της τελικης διαλευκανσεώς του, το οποιο εγινε το εργο της ζωης της και της ζωης του αειμνηστου συζυγου της, διακεκριμενου Ολλανδου αστρονομου Γιοχαννες φαν Παραντάις. Εδιδαξε και στο Πανεπιστημιο Αθηνων για μερικα χρονια, πριν αποδημησει εις τοπους πλεον χλοερους και ευεπιφορους στην ερευνα.

Ποθεν προήλθε ο χρυσος; Ερωτηση επικαιρη τωρα που το ευρω συμπασχει με το δολλαριο και υποτιμαται αργα-αργα μαζι του..... Βίαιες συγκρούσεις μεταξύ των αστέρων νετρονιων είναι πιθανοτατα η γενεσιουργος αιτια της αφθονίας χρυσού, μολύβδου, θορίου και άλλων βαρεων στοιχείων.
Η πυρηνικη αντιδραση της αργης προσκτησεως νετρονιων απο πυρηνες ελαφρυτερων στοιχειων, τα οποια κατοπιν μετατρεπονται σε πρωτονια, συμβαινει τακτικα σε υπερμεγεθεις αστέρες, αλλά ειναι υπευθυνη μονον για το ημισυ περιπου των βαρεων στοιχειων. Ταχεία πρόσκτηση νετρονίου απο πυρηνα (rapid neutron-capture process) είναι απαραίτητη για να εξηγήσει την γενεση του άλλου ημισεος των βαρεων μεταλλων, συμπεριλαμβανομένων του χρυσού και του μολύβδου, δηλώνει ο Hans-Thomas Janka του Ινστιτούτου Max Planck Αστροφυσικής, στο Garching της Γερμανίας. Τώρα νέες προσομοιώσεις από την ομάδα του, δείχνουν ότι οι συγχωνευσεις δυο άστρων νετρονίων προσφερουν τον καταλληλο μηχανισμο.
Στις προσομοιώσεις της ομάδας, οι συγχωνεύσεις των αστέρων νετρονίων παράγουν τα απαιτούμενα βαρεα στοιχεία στις αναλογιες που πιστεύεται ότι υπάρχουν στον Γαλαξία μας. Η απόλυτη ποσοτητα των βαρεων στοιχείων που παράγονται ανά συγχώνευση ήταν επίσης σύμφωνη με τα υπάρχοντα δεδομένα και μοντέλα. Στην συνέχεια η ομάδα θα προσομοιώσει τις συγχωνεύσεις μεταξύ των αστέρων νετρονίων και Μαύρων Τρυπών, οι οποίες μπορούν επίσης να δημιουργήσουν τις κατάλληλες συνθήκες για την ταχεία σύλληψη νετρονίου: αν και σε ωρισμένες περιπτώσεις, τίποτα δεν διαφεύγει απο μια τέτοια συνεύρεση, σε άλλες συγχωνεύσεις το άστρο νετρονίων παραμορφώνεται εκτεινόμενο, και μερική από την ύλη του διαφεύγει την βαρυτική έλξη της Μαύρης Τρύπας.
Ένα μυστήριο που παραμενει είναι το πώς ίχνη βαρεων ατομων σε μηδαμινες ποσοτητες εχουν εμφιλοχωρησει και ειναι παροντα σε αρχαίους αστέρες, παροντες κατα τον σχηματισμο του Γαλαξία μας. Συγχωνεύσεις αστέρων νετρονίων είναι πιθανόν οτι δεν ηταν η γενεσιουργος αιτια, καθως τα αστέρια αυτα δαπανουν 100 εκατομμύρια ετη περίπου αλληλοπεριφερομενα σπειροειδως, πριν προσπεσουν το ενα προς το άλλο. "Χρειαζόμεθα κάποια άλλη πηγή για την παραγωγή βαρεων στοιχείων σε πολυ αρχαια αστέρια," λέγει ο Janka.
Ο πιθανος μηχανισμος ειναι η εκρηξη Υπερκαινοφανους. Η πρωτη τετοια συνεβη ηδη μολις 250 εκατομμυρια ετη περιπου μετα την γενεση του Συμπαντος, πολυ πριν την εμφανιση των Πρωτογαλαξιων.
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
AΓΑΠΗ