การปะทุรังสีแกมม่าเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่ทรงพลังที่สุดในเอกภพซึ่งติดไฟเมื่อดวงดาวตายด้วยการระเบิดครั้งใหญ่หรือเมื่อพวกมันรวมกันใน
เมื่อเกิดการระเบิดของจักรวาลอย่างรุนแรงพวกมันทำตัวเหมือนกระโจมไฟในจักรวาลปล่อยลำแสงที่สว่างที่สุดในเอกภพพร้อมกับน้ำท่วมของนิวตริโนอนุภาคที่เหมือนผีที่เคลื่อนผ่านเอกภพแทบไม่ได้ตรวจพบเลย
เห็นได้ชัดว่าคุณไม่ต้องการที่จะสัมผัสกับหนึ่งในพลังงานที่อันตรายจากการทอดของดีเอ็นเอ แต่นักฟิสิกส์เคยคิดว่าการปะทุรังสีแกมม่านั้นเป็นอันตรายต่อเมื่อคุณอยู่ในเส้นทางแคบ ๆ ของเครื่องบินไอพ่นลำหนึ่งจากการระเบิด น่าเสียดายที่การศึกษาใหม่อัปเดตบนฐานข้อมูล arXiv 29 พฤศจิกายน (แต่ยังไม่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อน) แสดงให้เห็นว่าการปะทุเหล่านี้เป็นข่าวร้ายรอบตัวและอาจส่งรังสีอันตรายถึงชีวิตในมุมกว้างกว่าที่คิดไว้
โรงงานรังสีแกมมาจักรวาล
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้จำแนกรังสีแกมม่าจากท้องฟ้าสองแบบ (เรียกว่า GRBs สำหรับระยะสั้น): วัตถุที่มีอายุยาวนานกว่า 2 วินาที (นานถึงหลายนาที) และสั้น ๆ ที่ยาวนานน้อยกว่า 2 วินาที เราไม่แน่ใจว่าอะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิด GRBs ในอวกาศ แต่มันก็คิดว่ามันจะเกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่สุดในเอกภพของเราตายเมื่อเกิดการระเบิดซูเปอร์โนวาทิ้งไว้ข้างหลังดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ความตายอย่างหายนะเช่นนั้นจะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อในแฟลชญาติและ voila! รังสีแกมม่าระเบิด
ในทางกลับกัน GRBs สั้น ๆ นั้นคิดว่ามาจากกลไกที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงนั่นก็คือการรวมตัวของดาวนิวตรอนสองดวง เหตุการณ์เหล่านี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับลูกพี่ลูกน้องของพวกซูเปอร์โนวา แต่พวกเขาก็สร้างความหายนะมากพอที่จะผลิตรังสีแกมม่า
ภายในเครื่องยนต์ไอพ่น
ถึงกระนั้นเมื่อดาวนิวตรอนชนกันมันก็เป็นสิ่งที่น่าเกลียด ดาวนิวตรอนแต่ละดวงมีน้ำหนักหลายเท่าของมวลดวงอาทิตย์ของโลก แต่มวลนั้นถูกบีบอัดเป็นทรงกลมไม่กว้างกว่าเมืองทั่วไป ในขณะที่ผลกระทบระหว่างวัตถุสองชนิดนี้พวกมันโคจรรอบกันและกันอย่างรุนแรงด้วยความเร็วแสงที่ดี
ถัดไปดาวนิวตรอนจะรวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นดาวนิวตรอนขนาดใหญ่หรือหากมีสภาพถูกต้องหลุมดำจะทิ้งร่องรอยการทำลายล้างและเศษซากจากหายนะก่อนหน้านี้ วงแหวนของสสารนี้ยุบตัวลงบนซากศพของดาวนิวตรอนอดีตก่อตัวสิ่งที่เรียกว่าดิสก์สะสมมวลสาร ในกรณีของหลุมดำที่เพิ่งก่อตัวขึ้นแผ่นดิสก์นี้จะส่งสัตว์ประหลาดที่อยู่ในใจกลางกองซากปรักหักพังในอัตราที่สูงถึงมูลค่าของก๊าซไม่กี่ดวงต่อวินาที
ด้วยพลังงานและวัสดุที่หมุนไปรอบ ๆ และไหลเข้าสู่ศูนย์กลางของระบบการเต้นรำที่ซับซ้อน (และเข้าใจได้ไม่ดี) การเต้นของพลังไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กทำให้เกิดวัสดุขึ้นมาและปล่อยไอพ่นของสิ่งนั้นออกมาจากแกนกลางตามแกนหมุน ของวัตถุกลางและเข้าสู่ระบบโดยรอบ หากเครื่องบินไอพ่นเหล่านั้นทะลุผ่านพวกมันจะปรากฏเป็นไฟฉายขนาดใหญ่ที่สั้นและวิ่งหนีห่างจากการชน และเมื่อแสงจากการค้นหาเหล่านั้นเกิดขึ้นที่โลกเราจะได้รับรังสีแกมม่า
แต่ไอพ่นเหล่านั้นค่อนข้างแคบและตราบใดที่คุณไม่เห็นหัว GRB มันจะไม่เป็นอันตรายใช่มั้ย ไม่เร็วนัก
โรงงานนิวตริโน
ปรากฎว่าไอพ่นก่อตัวและเคลื่อนที่ออกจากบริเวณที่การรวมตัวของดาวนิวตรอนด้วยวิธีที่ยุ่งและซับซ้อน เมฆก๊าซบิดตัวและพันกันและการไหลของรังสีและวัตถุที่อยู่ห่างจากหลุมดำกลางไม่ได้มาในแนวที่เรียบร้อยและเป็นระเบียบ
ผลที่ได้คือความโกลาหลที่รุนแรงที่สุด
ในการศึกษาใหม่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์คู่หนึ่งทำการสำรวจรายละเอียดของระบบเหล่านี้หลังจากเหตุการณ์การชนกัน นักวิจัยให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับพฤติกรรมของเมฆก๊าซขนาดใหญ่เมื่อพวกเขาเดินทางข้ามตัวเองในการแตกตื่นซึ่งขับเคลื่อนโดยเครื่องบินไอพ่นหนี
บางครั้งเมฆก๊าซเหล่านี้ชนกันก่อตัวเป็นคลื่นกระแทกที่สามารถเร่งความเร็วและเพิ่มพลังให้กับชุดรังสีและอนุภาคพลังงานสูงที่รู้จักกันในชื่อรังสีคอสมิก รังสีเหล่านี้ประกอบด้วยโปรตอนและนิวเคลียสหนักอื่น ๆ ได้รับพลังงานเพียงพอที่จะเร่งความเร็วเกือบแสงดังนั้นพวกเขาจึงสามารถรวมกันชั่วคราวเพื่อผลิตอนุภาคแปลกใหม่และหายากเช่นไอออน
จากนั้นก็สลายตัวไปอย่างรวดเร็วในห้องอาบน้ำของนิวตรอนอนุภาคเล็ก ๆ ที่ท่วมจักรวาล แต่แทบไม่เคยมีปฏิสัมพันธ์กับเรื่องอื่น และเนื่องจากนิวตริโนเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นนอกขอบเขตแคบ ๆ ของการระเบิดของเจ็ตออกไปจาก GRB ตัวมันเองจึงสามารถมองเห็นได้แม้ว่าเราจะไม่ได้รับรังสีแกมม่าอย่างเต็มที่
นิวตริโนเองเป็นสัญญาณว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่รุนแรงและรุนแรงกำลังเกิดขึ้นห่างจากศูนย์กลางของเครื่องบินไอพ่น เรายังไม่ทราบแน่ชัดว่าเขตอันตรายขยายไปไกลแค่ไหน แต่ปลอดภัยกว่าขออภัย
ดังนั้นโดยสรุป: อย่าไปไหนใกล้ดาวนิวตรอนที่ชนกัน
Paul M. Sutter เป็นนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอโฮสต์ของถามนักบินอวกาศ และวิทยุอวกาศและผู้เขียนของสถานที่ของคุณในจักรวาล.
