Satelity NASA, zbudowana w celu studiowania naszej gwiazdy Słońca, mogą przyczynić się do znalezienia wielu ważnych odpowiedzi na temat mechanizmu powstawania najpotężniejszych wybuchów we wszechświecie.

6 grudnia 2002 roku satelita RHESSI (The Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager) wykonywał „rutynowe” zdjęcia flar słonecznych. Niespodziewanie zarejestrował on także niesamowicie jasny błysk gamma w tle. Okazało się, po zbadaniu zdjęcia, że promienie gamma wytwarzane w takich wybuchach są spolaryzowane. Wskazuje to, że intensywne pola magnetyczne mogą być główną siłą, która powoduje te budzące respekt eksplozje.

Flary słoneczne są niewyobrażalnymi eksplozjami, które mają miejsce w atmosferze słonecznej. Zasilane są one przez niespodziewane uwolnienie energii pola magnetycznego Słońca. Wybuchy gamma to odległe błyski promieniowania gamma, które losowo, około raz dziennie, rozbłyskują z siłą milionów, miliardów Słońc. Ostatnie obserwacje sugerują, że wybuchy te, mogą być produkowane w specjalnego rodzaju eksplozjach (supernowych). Ale nie wszystkie supernowe generują błyski gamma i dlatego mechanizm powstawania eksplozji gamma jest niejasny.

Dwa Uniwersytety z Kalifornii zaprezentowały przedwczoraj na American Astronomical Society meeting in Nashville wyniki swoich badań. Zostały one również opublikowane w czasopiśmie „Nature” w wydaniu z 22 maja.

„RHESSI został wysłany w kosmos w celu zbadania flar słonecznych – największych eksplozji w naszym Układzie Słonecznym i jestem zadowolony, że satelita przyczynił się także do zebrania wielu informacji na temat błysków gamma – największych eksplozji we wszechświecie”- powiedział dr Brian Dennis, naukowiec z misji NASA RHESSI. – „Kuriozalnie, pole magnetyczne wydaje się być odpowiedzialne za powstawanie zarówno flar słonecznych jak i błysków gamma, dwóch najpotężniejszych wybuchów we wszechświecie”.

Silna polaryzacja zmierzona przez RHESSI poprowadziła dr Stevena Boggsa z Uniwersytetu Berkley w Kalifornii do niesamowitych wniosków co do powstawania błysków gamma. Stwierdził on mianowicie, że silna polaryzacja wiąże się z silnymi polami magnetycznymi w jakich powstają błyski gamma. Według niego pola te są silniejsze niż pola wytwarzane przez gwiazdy neutronowe, czyli obecnie byłyby najsilniejszymi znanymi polami magnetycznymi we wszechświecie. „Polaryzacja mówi nam, że pola magnetyczne zachowują się jak dynamit prowadząc do eksplozji wielkich kul ognistych, które my widzimy jako błyski gamma” – powiedział Boggs.

Promieniowanie gamma zmierzone przez RHESSI było w około 80 procentach spolaryzowane, prawdopodobnie głównie przez elektrony wirujące wokół linii pól magnetycznych. Wirujące elektrony spowodowały wyprodukowanie światła poprzez synchrotronowe promieniowanie. Spolaryzowane światło to takie, w którym płaszczyzna oscylacji pola magnetycznego jest prostopadła do płaszczyzny oscylacji pola elektrycznego, a jak wiadomo „przeplatające się” pole elektryczne i magnetyczne tworzy fale elektromagnetyczną, którą my możemy obserwować jako na przykład światło widzialne.

Ponieważ elektrony najprawdopodobniej są przyspieszane do prędkości światła w falach uderzeniowych, fakt, że promieniowanie gamma jest maksymalnie spolaryzowane wskazuje, że fale uderzeniowe są napędzane przez leżące poniżej silne pole magnetyczne.

„Wielkość spolaryzowania jest tak duża, że wygląda to na czyste synchrotronowe promieniowanie i nic innego. Wszystkie inne teorie należy odrzucić” – powiedział dr Kevin Hurley, fizyk zajmujący się promieniowaniem gamma.

Autor

Zbigniew Artemiuk