เครดิตรูปภาพ: NASA
ดาวเทียม RHESSI ของ NASA อาจเปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาลเมื่อมันจับภาพการระเบิดของรังสีแกมม่าโดยบังเอิญขณะที่จับภาพเปลวสุริยะบนดวงอาทิตย์ สิ่งที่ RHESSI ค้นพบก็คือแสงที่มาจากการระเบิดนั้นเป็นขั้วซึ่งแสดงว่าสนามแม่เหล็กอันทรงพลังอาจเป็นสาเหตุได้ เมื่อดาวยักษ์กลายเป็นหลุมดำที่หมุนอย่างรวดเร็วมันอาจบิดสนามแม่เหล็กจนวัตถุทั้งหมดระเบิดเหมือนสปริงที่ไม่ได้ขด
ดาวเทียม RHESSI ของนาซ่าได้ค้นพบหนึ่งในเงื่อนงำที่สำคัญที่สุดที่ได้รับจากกลไกการสร้างระเบิดแกมม่าซึ่งเป็นการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล นี่เป็นผลจากการสังเกตการณ์โดยดาวเทียมที่ออกแบบมาเพื่อศึกษาดวงอาทิตย์
ดาวเทียม Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) กำลังถ่ายภาพเปลวสุริยะในวันที่ 6 ธันวาคม 2545 เมื่อมันถูกจับด้วยรังสีแกมม่าที่สว่างมากในพื้นหลังเหนือขอบของดวงอาทิตย์เผยให้เห็นเป็นครั้งแรก เวลาที่รังสีแกมม่าในระเบิดดังกล่าวมีขั้ว ผลลัพธ์บ่งชี้ว่าสนามแม่เหล็กที่รุนแรงอาจเป็นแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังการระเบิดที่น่ากลัวเหล่านี้
เปลวสุริยะนั้นเกิดการระเบิดอย่างมากในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ซึ่งขับเคลื่อนโดยการปล่อยพลังงานแม่เหล็กอย่างฉับพลัน การปะทุของรังสีแกมม่าเป็นแสงจากระยะไกลของรังสีแกมม่าที่โผล่ขึ้นมาบนท้องฟ้าประมาณหนึ่งครั้งต่อวันโดยการสุ่มส่องแสงที่สว่างราวกับดวงอาทิตย์ล้านล้านดวง ข้อสังเกตล่าสุดแนะนำว่าพวกมันอาจเกิดจากดาวระเบิดชนิดพิเศษ (ซูเปอร์โนวา) แต่ไม่ใช่ซุปเปอร์โนวาทั้งหมดที่ก่อให้เกิดการปะทุรังสีแกมม่าดังนั้นฟิสิกส์ของการระเบิดของซุปเปอร์โนวาสามารถทำให้เกิดการระเบิดของรังสีแกมม่าได้อย่างชัดเจน
การค้นพบนี้ถูกนำเสนอในงานแถลงข่าวที่การประชุม American Astronomical Society ในแนชวิลล์, Tenn. โดยสองมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์นักวิจัย: ดร. เวย์นโคเบิร์นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์อวกาศของ UC Berkeley และดร. สตีเว่น บ็อกส์ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ พวกเขาเป็นผู้เขียนบทความเกี่ยวกับการค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 22 พฤษภาคม
“ RHESSI ถูกส่งไปยังอวกาศเพื่อเปิดเผยความลับของเปลวสุริยะซึ่งเป็นการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเราดังนั้นฉันดีใจที่สามารถให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับการระเบิดของรังสีแกมม่าซึ่งเป็นการระเบิดที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลทั้งหมด ดร. ไบรอันเดนนิสนักวิทยาศาสตร์ภารกิจของ RHESSI ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่ากรีนเบลต์ Md กล่าว
“ น่าประหลาดใจที่สนามแม่เหล็กดูเหมือนจะขับทั้งเปลวสุริยะในท้องถิ่นและการระเบิดของรังสีแกมม่าที่อยู่ไกลเหตุการณ์สองเหตุการณ์ที่มีพลังมหาศาล” เดนนิสกล่าวเสริม
โพลาไรซ์ที่แข็งแกร่งวัดโดย RHESSI ให้หน้าต่างที่เป็นเอกลักษณ์เกี่ยวกับวิธีการระเบิดเหล่านี้จะขับเคลื่อนตามบ็อกส์ เขาตีความการตรวจวัดเพื่อหมายความว่าการระเบิดเกิดขึ้นจากบริเวณของสนามแม่เหล็กที่มีโครงสร้างสูงซึ่งแข็งแกร่งกว่าสนามที่พื้นผิวของดาวนิวตรอน - จนถึงปัจจุบันสนามแม่เหล็กที่แรงที่สุดที่สังเกตได้ในเอกภพ “ โพลาไรซ์บอกเราว่าสนามแม่เหล็กกำลังทำตัวเป็นไดนาไมต์ขับลูกไฟระเบิดที่เราเห็นว่าเป็นรังสีแกมม่าออกมา” เขากล่าว
รังสีแกมมาที่วัดโดย RHESSI นั้นมีค่าประมาณ 80% ซึ่งสอดคล้องกับค่าโพลาไรซ์ที่เป็นไปได้สูงสุดจากอิเล็กตรอนที่หมุนรอบสนามแม่เหล็ก การหมุนวนทำให้อิเล็กตรอนสร้างแสงโดย“ รังสีซินโครตรอน” แสงโพลาไรซ์ที่พวกเราส่วนใหญ่คุ้นเคยเป็นแสงสะท้อนที่ถูกบล็อคโดยแว่นตากันแดดโพลารอยด์เป็นแสงที่มีสนามแม่เหล็กและไฟฟ้าสั่นเป็นหลักในทิศทางเดียวไม่ใช่แบบสุ่ม การเชื่อมโยงกันดังกล่าวหมายถึงสมมาตรทางกายภาพพื้นฐานในกรณีนี้สนามแม่เหล็กจัด
แม้ว่าอิเล็กตรอนจะถูกเร่งให้มีความเร็วเกือบเท่าแสงในคลื่นกระแทก แต่ความจริงที่ว่ารังสีแกมม่านั้นมีความเป็นขั้วมากที่สุดแสดงว่าคลื่นกระแทกนั้นถูกขับเคลื่อนด้วยสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง
“ ปริมาณโพลาไรซ์ที่พวกเขาพบนั้นรุนแรงมากจนดูเหมือนว่ามันเป็นรังสีซินโครตรอนบริสุทธิ์และไม่มีอะไรอื่นและทฤษฎีอื่น ๆ ทั้งหมดจะต้องกัดฝุ่นในตอนนี้” ดร. เควินเฮอร์ลีย์แกมม่า UC Berkeley กล่าว นักฟิสิกส์เรย์ระเบิดซึ่งตั้งแต่ปี 2533 ได้ดำเนินการเครือข่ายดาวเคราะห์ดวงที่สาม (IPN3) ของดาวเทียมทั้งหกดวงที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อระบุการปะทุรังสีแกมม่าและเตือนนักดาราศาสตร์ทันที อย่างไรก็ตามสำหรับการวัดแบบใหม่การยืนยันที่เป็นอิสระต่อกันเป็นสิ่งสำคัญบ็อกส์เสริม
การค้นพบโพลาไรซ์แสดงให้เห็นว่าการระเบิดของรังสีแกมม่านั้นขับเคลื่อนโดยการสร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่แข็งแกร่ง คำถามต่อไปคือทำไมซุปเปอร์โนวาบางตัวจึงนำไปสู่สนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและจัดระเบียบ นี่อาจเป็นคำถามที่เราสามารถพูดผ่านทางทฤษฎีเท่านั้น แต่หลักฐานชิ้นนี้มีไว้สำหรับนักทฤษฎีในการคลี่คลายบ็อกส์กล่าว
แม้ว่าเขาจะทิ้งมันไว้กับนักทฤษฎีเพื่อหาวิธีสร้างสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งเช่นนี้บ็อกส์กล่าวว่าการระเบิดอาจเกิดขึ้นก่อนที่แกนกลางยุบตัวของดาวฤกษ์มวลมหาศาลไปยังหลุมดำโดยตรง หลุมดำนั้นไม่มีสนามแม่เหล็ก แต่สนามแม่เหล็กภายในสามารถหมุนผ่านรูดำได้ หากหมุนอย่างรวดเร็วหลุมดำจะหมุนสนามท้องถิ่นเหมือนสายอักขระที่อยู่ด้านบน ความหนาแน่นของพลังงานในแผลที่อัดแน่นสนามที่ถูกบีบอัดในที่สุดจะสูงมากจนสนามจะเด้งออกมาด้านนอกด้วยลูกไฟขนาดใหญ่ลากวัตถุไปด้วย
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
