Thaum lub ntiaj teb yuav dhau los ntawm gamma-ray tawg thiab vim li cas txhua yam muaj sia yuav tuag

2024 Tus sau: Seth Attwood | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-16 16:06

Raws li Plait sau hauv Kev Tuag Los Saum Ntuj Ceeb Tsheej, gamma ray tawg yog qhov kev tshwm sim zoo tshaj plaws txij li lub Big Bang. Tsis muaj qhov tawg no rov ua dua lwm qhov, tab sis lawv txhua tus tshwm sim vim kev puas tsuaj ntawm lub galactic scale: thaum lub hnub qub loj heev tuag, tsis txhob "hlawv" thiab vau nyob rau hauv lub zog ntawm lawv tus kheej lub ntiajteb txawj nqus los yog, piv txwv li, vim kev sib tsoo ntawm ob lub hnub qub neutron. (khoom qhov loj ntawm lub nroog, tab sis nrog ib pawg, zoo li ib lossis ob lub hnub).

Nyob rau hauv tas li ntawd, lub zog yog ejected tsis sib npaug zos nyob rau hauv tag nrho cov lus qhia, tab sis nyob rau hauv cov kab ncaj nraim. Qhov xwm txheej no yog qhov loj heev uas qee zaum nws tuaj yeem pom ntawm qhov muag liab qab rau billions (!) ntawm lub teeb xyoo. Yuav ua li cas yog ib tug beam tsoo lub ntiaj teb no?

Cia peb xav tias GRB tshwm sim ze heev: 100 lub teeb xyoo deb. Txawm hais tias nyob ze ze, txoj kab uas hla ntawm gamma-duab tshav tawg yuav loj heev, 80 trillion km. Qhov no txhais tau hais tias tag nrho lub ntiaj teb, tag nrho lub hnub ci yuav raug nqos los ntawm nws, zoo li cov xuab zeb flea ntes los ntawm tsunami.

Hmoov zoo, GRBs yog luv luv, yog li lub nqaj yuav tsoo peb hauv tsawg dua li ob mus rau ob peb feeb. Qhov nruab nrab tawg ntev li kaum vib nas this.

Qhov no tsis ntev piv rau kev sib hloov ntawm lub ntiaj teb, yog li lub beam yuav ntaus tsuas yog ib hemisphere. Qhov thib ob hemisphere yuav muaj kev nyab xeeb … tsawg kawg rau qee lub sijhawm. Qhov cuam tshuam loj tshaj plaws yuav yog nyob rau hauv qhov chaw ncaj qha hauv qab gamma-duab tshav tawg (qhov twg qhov flare yuav pom ncaj qha saum taub hau, ntawm lub zenith), thiab tsawg kawg qhov twg qhov flare yuav pom ntawm lub qab ntug. Tab sis tag nrho tib yam, raws li peb yuav pom, tsis muaj qhov chaw hauv ntiaj teb yuav muaj kev nyab xeeb kiag li.

Lub zog unbridled uas yuav muab pov tseg nyob rau hauv lub ntiaj teb yog yooj yim. Qhov no yog ntau tshaj qhov kev npau suav phem tshaj plaws ntawm Kev Tsov Rog Txias: nws zoo li detonating ib megaton nuclear foob pob los ntawm ib sab ntawm gamma-duab tshav tawg thoob txhua 2.5 km2 ntawm lub ntiaj teb. Qhov no yog (tej zaum) tsis txaus los ua kom dej hiav txwv kub lossis ua kom cov huab cua tawm ntawm lub ntiaj teb, tab sis kev puas tsuaj yuav dhau los ua qhov nkag siab.

Nco ntsoov, tag nrho cov no yog los ntawm ib qho khoom nyob ntawm qhov deb ntawm 900 trillion km.

Leej twg saib saum ntuj thaum lub teeb ci tuaj yeem ua rau qhov muag tsis pom, txawm hais tias lub ncov ntawm ci ntsa iab hauv qhov pom tau tsuas yog tuaj yeem ncav cuag tom qab ob peb vib nas this - txaus flinch thiab tig tawm. Tsis yog tias nws pab ntau.

Cov neeg uas nyob rau lub sijhawm ntawd yuav raug ntes ntawm txoj kev yuav muaj teeb meem loj. Txawm hais tias lawv tsis tau raug kub hnyiab los ntawm tshav kub - thiab lawv yuav tau - lawv yuav tau txais ib qho kev tuag sai sai los ntawm cov kwj deg loj ntawm ultraviolet hluav taws xob. Cov txheej txheej ozone yuav raug rhuav tshem tam sim ntawd, thiab UV hluav taws xob los ntawm ob qho tib si gamma-ray tawg thiab lub hnub tuaj yeem ncav cuag lub ntiaj teb saum npoo av, ua rau nws, nrog rau cov dej hiav txwv, barren mus rau qhov tob ntawm ob peb meters.

Thiab qhov no tsuas yog los ntawm UV hluav taws xob thiab cua sov. Nws zoo nkaus li ua phem rau txawm hais txog qhov cuam tshuam loj heev ntawm kev raug gamma thiab X-rays.

Es tsis txhob, cia peb digress me ntsis. Gamma-ray tawg yog qhov tsawg kawg nkaus. Txawm hais tias lawv feem ntau yuav tshwm sim ob peb zaug hauv ib hnub twg hauv lub qab ntuj khwb, lub ntiaj teb nws tus kheej loj heev. Tam sim no, qhov tshwm sim uas ib tus ntawm lawv yuav tshwm sim ntawm qhov deb ntawm 100 lub teeb xyoo los ntawm peb yog xoom. Zoo meej, kiag li xoom. Tsis muaj lub hnub qub nyob ze peb uas tuaj yeem, hauv paus ntsiab lus, tsim kom muaj gamma-ray tawg. Tus neeg sib tw supernova ze tshaj plaws nyob deb, thiab GRBs tsis tshua muaj ntau dua li supernovae.

Xav zoo dua? Okay. Tam sim no cia peb sim ua kom muaj tseeb dua. Dab tsi yog tus neeg sib tw ze tshaj plaws rau gamma-ray tawg qhov chaw?

Nyob rau hauv lub ntuj ntawm yav qab teb hemisphere muaj ib tug unremarkable hnub qub rau qhov muag liab qab. Nws yog hu ua Eta Carinae, los yog tsuas yog Eta, lub hnub qub dim nyob rau hauv pawg neeg ntawm cov hnub qub ci dua. Txawm li cas los xij, nws lub teeb tsis pom kev dag, zais nws txoj kev npau taws hauv qab nws. Nws yog tiag tiag txog 7,500 lub teeb-xyoo nyob deb - qhov tseeb, lub hnub qub nyob deb tshaj plaws uas tuaj yeem pom ntawm qhov muag liab qab.

Lub hnub qub nws tus kheej (qhov tseeb, Eta tej zaum yuav yog ib tug binary system, ob lub hnub qub orbiting ib leeg. Cov khoom nyob ib ncig ntawm lub hnub qub muab ntau brightness thiab cuam tshuam uas astronomers tseem tsis tau ib puas feem pua paub tseeb) yog dab: nws loj tuaj yeem yog 100. lub sij hawm lub hnub loj los yog ntau tshaj, thiab nws emits 5 lab lub sij hawm ntau zog tshaj lub hnub - nyob rau hauv ib tug thib ob nws emits ntau npaum li cas lub hnub yuav emit nyob rau hauv ob lub hlis. Txij lub sij hawm, Eta muaj spasms, thiab nws kis tawm ntau yam teeb meem. Xyoo 1843, nws muaj qhov qaug dab peg uas nws tau los ua lub hnub qub thib ob uas ci ntsa iab tshaj plaws nyob rau saum ntuj, txawm tias nyob deb heev. Nws pov tawm cov teeb meem loj heev hauv ntau tshaj kaum npaug ntawm lub hnub ntawm qhov nrawm tshaj li 1.5 lab km / h. Niaj hnub no peb pom qhov tshwm sim ntawm qhov tawg nyob rau hauv daim ntawv ntawm ob lub huab loj loj ntawm cov teeb meem sib txawv, zoo ib yam li kev txhaj tshuaj ntawm rab phom chaw. Qhov xwm txheej ntawd yuav luag zoo li lub supernova.

Eta muaj tag nrho cov txiaj ntsig ntawm GRB uas yuav los txog. Nws yuav muaj tseeb tawg zoo li lub supernova, tab sis nws tsis paub tias nws yuav yog hypernova-hom gamma-ray tawg los yog tsis. Nws tseem yuav tsum tau muab sau tseg tias yog hais tias nws tawg thiab emits ib tug gamma-ray tawg, lub orientation ntawm no system yog xws li hais tias lub beam yuav tsis ntaus lub ntiaj teb no. Peb tuaj yeem txiav txim siab qhov no los ntawm geometry ntawm cov huab cua ejected thaum lub sij hawm qaug dab peg ntawm 1843: cov feem ntawm cov pa o yog tilted txheeb ze rau peb ntawm ib tug kaum sab xis ntawm 45 °, thiab tej gamma-ray bursts yuav coj raws li qhov axis. Cia kuv piav qhia ntau ntxiv: nyob rau lub sijhawm luv lossis txawm tias nruab nrab, gamma-ray tawg los ntawm Eta lossis lwm qhov tsis hem peb.

Tab sis nws tseem nthuav kom xav txog "dab tsi yog tias". Yuav ua li cas yog tias Eta tau tsom peb thiab hloov mus ua ib qho hypernova? Yuav ua li cas thaum ntawd?

Ntxiv dua thiab, tsis muaj dab tsi zoo. Txawm tias muaj tseeb hais tias nws yuav tsis txawm los ze rau hauv brightness rau lub hnub, nws yuav ci li lub hli, los yog txawm kaum zaus brighter. Koj tsis tuaj yeem saib nws yam tsis muaj squinting, tab sis qhov ci ntsa iab yuav kav ntev li ob peb vib nas this lossis feeb, yog li tej zaum yuav tsis muaj kev puas tsuaj mus sij hawm ntev rau lub neej voj voog ntawm flora lossis fauna.

Lub teeb ultraviolet yuav khaus tab sis luv luv. Cov neeg nyob sab nraum zoov yuav ntsib kev tshav ntuj nruab nrab, tab sis yuav tsis muaj cov ntaub ntawv tseem ceeb hauv kev tshwm sim ntawm daim tawv nqaij yav tom ntej.

Tab sis nrog gamma thiab X-rays, qhov xwm txheej txawv kiag li. Lub ntiaj teb huab cua yuav nqus cov hom hluav taws xob no, thiab qhov tshwm sim yuav phem dua li qhov tshwm sim ntawm lub supernova nyob ze.

Qhov cuam tshuam ncaj qha tshaj plaws yuav yog lub zog hluav taws xob hluav taws xob, muaj zog ntau dua li qhov tsim tawm hauv Hawaii thaum lub sij hawm kev sim nuclear ntawm Starfish Prime ntaus ntawv. Nyob rau hauv rooj plaub no, EMP (electromagnetic pulse - approx. TASS) yuav tam sim ntawd rhuav tshem ib qho khoom siv hluav taws xob uas tsis muaj kev tiv thaiv nyob rau hauv lub ntiaj teb hemisphere, uas tau coj mus rau qhov tawg. Khoos phis tawj, xov tooj, dav hlau, tsheb, txhua yam khoom siv hluav taws xob yuav tsum tsis ua haujlwm. Qhov no kuj tseem siv tau rau cov tshuab hluav taws xob: cov dej loj loj yuav raug txhaj rau hauv cov kab hluav taws xob, ua rau lawv dhau. Tib neeg yuav tsis muaj hluav taws xob thiab tsis muaj kev sib txuas lus ntev (cov khoom siv ntawm txhua lub satellites yuav tau hlawv tawm ntawm gamma hluav taws xob lawm). Qhov no yuav tsis yog qhov tsis yooj yim xwb, vim nws txhais tau tias tsev kho mob, chaw tua hluav taws thiab lwm yam kev pabcuam xwm txheej ceev kuj yuav tsis muaj hluav taws xob.

Tab sis, raws li peb yuav pom tam sim no, peb yuav tsis xav tau kev pabcuam xwm txheej ceev …

Qhov tshwm sim rau lub ntiaj teb huab cua yuav hnyav heev. Cov kws tshawb fawb tab tom kawm txog qhov xwm txheej no ze. Siv cov qauv qub uas tau piav qhia hauv Tshooj 3, thiab xav tias GRB pib ntawm Eta qhov kev ncua deb, lawv txiav txim siab seb qhov yuav tshwm sim li cas. Thiab cov txiaj ntsig no tsis yog qhov txhawb nqa.

Lub ozone txheej yuav raug mob hnyav. Cov gamma rays los ntawm qhov tawg yuav ua kom puas tag nrho cov ozone molecules. Cov txheej ozone thoob ntiaj teb yuav raug txo los ntawm qhov nruab nrab ntawm 35%, thiab hauv qee thaj chaw xaiv nws yuav raug txo los ntawm ntau dua 50%. Qhov no yog qhov teeb meem tsis txaus ntseeg hauv nws tus kheej - nco ntsoov koj, peb cov teeb meem ozone tam sim no yog tshwm sim los ntawm kev poob qis, tsuas yog 3% lossis li ntawd.

Qhov tshwm sim ntawm qhov no yog lub sij hawm ntev heev thiab tuaj yeem nyob rau ntau xyoo - txawm tias tom qab tsib xyoos, ozone txheej tuaj yeem nyob twj ywm 10% thinner. Lub sijhawm no, UV hluav taws xob los ntawm lub hnub yuav khaus ntau dua rau ntawm lub ntiaj teb saum npoo. Cov kab mob microorganisms uas tsim cov pob txha ntawm cov khoom noj khoom haus yog rhiab heev rau nws. Ntau tus neeg yuav tuag, ua rau qhov kawg ntawm kev tuag ntawm lwm hom tsiaj siab dua rau cov khoom noj.

Txhawm rau sab saum toj tag nrho, cov xim liab-xim av nitrogen dioxide tsim los ntawm gamma-duab tshav tawg los ntawm Eta Carina (saib Tshooj 2 thiab 3) yuav txo qis lub hnub ci mus txog lub ntiaj teb.

Qhov tshwm sim tiag tiag ntawm qhov no yog qhov nyuaj rau kev txiav txim siab, tab sis nws zoo li qhov txo qis ntawm lub hnub ci ntawm tag nrho lub ntiaj teb los ntawm ob peb feem pua (nitrogen dioxide yuav kis thoob plaws hauv huab cua) yuav ua rau lub ntiaj teb txias thiab tuaj yeem, xav tias, dhau los ua qhov pib ua rau lub hnub nyoog dej khov.

Tsis tas li ntawd, yuav muaj cov nitric acid txaus nyob rau hauv cov tshuaj sib tov uas cov kua qaub los nag yuav sawv cev, thiab qhov no kuj yuav muaj kev cuam tshuam loj heev rau ib puag ncig.

Tom ntej no, muaj teeb meem nrog subatomic hais (cosmic rays) los ntawm tawg. Yuav ua li cas puas tsuaj los ntawm lawv tsis paub tshwj xeeb. Tab sis, raws li peb tau tham hauv Tshooj 2 thiab 3, cov khoom siv hluav taws xob siab tuaj yeem muaj ntau yam txiaj ntsig hauv ntiaj teb. Lub gamma-ray tawg 7,500 lub teeb-xyoo deb yuav xa ib tug loj tus naj npawb ntawm subatomic hais mus rau hauv peb cov huab cua, thiab lawv yuav ya ntawm ib tug ceev me ntsis tsawg tshaj li qhov ceev ntawm lub teeb. Tsuas yog ob peb teev tom qab qhov tshwm sim tshwm sim, lawv yuav tau tawg mus rau hauv peb cov huab cua, nchuav tawm ib da dej ntawm muons. Peb niaj hnub saib muons tuaj txog ntawm qhov chaw, tab sis nyob rau hauv me me. Txawm li cas los xij, ib qho GRB nyob ze yuav tsim ib pawg muons. Ib pab pawg neeg astronomers suav tias txog li 46 billion muons ib cm2 yuav poob rau ntawm lub ntiaj teb nto thoob plaws tag nrho hemisphere tawg, ib yam dab tsi koj tau txais los ntawm qhov no, ces cia li nco ntsoov hais tias ib tug nyob ze tawg ntawm gamma tawg yog phem - sau ntawv sau). Nws zoo nkaus li tias qhov no yog ntau - zoo, yog, nws yog. Cov khoom no yuav cascade tawm ntawm lub ntuj thiab yuav absorbed los ntawm txhua yam uas tau txais nyob rau hauv lawv txoj kev. Xav txog tias cov ntaub so ntswg lub cev tuaj yeem nqus tau muons zoo npaum li cas, cov kws tshawb fawb hnub qub uas tau ua qhov kev suav pom tias tus neeg tsis muaj kev tiv thaiv yuav tau txais ib koob tshuaj hluav taws xob ntau dua kaum npaug ntawm cov koob tshuaj tuag. Kev zais yuav tsis pab ntau: muons tuaj yeem nkag mus rau hauv dej mus rau qhov tob ntawm yuav luag 2 km thiab mus txog 800 m rau hauv pob zeb! Yog li ntawd, yuav luag txhua lub neej hauv ntiaj teb yuav raug cuam tshuam.

Yog li ozone depletion yuav tsis yog qhov loj heev. Thaum lub sijhawm nws dhau los ua teeb meem, feem ntau ntawm cov tsiaj thiab cov nroj tsuag hauv ntiaj teb yuav tuag ntev dhau los.

Qhov no yog npau suav phem scenario piav nyob rau hauv pib ntawm tshooj no. Txawm li cas los xij, ua ntej koj pib ntshai, nco ntsoov: qhov ua tau gamma-duab hluav taws xob tawg ntawm Eta Carina yuav tsis raug coj los rau peb. Tab sis ua ntej peb tawm mus, kuv yuav hais tias muaj lwm tus progenitor ntawm gamma-ray tawg, uas peb yuav tsum nco ntsoov. Nws yog hu ua WR 104 thiab coincidentally yog hais txog qhov deb ntawm peb li Eta. WR 104 yog binary system, ib qho ntawm cov hnub qub uas yog cov tsiaj nyaum loj heev tuaj txog qhov kawg ntawm nws lub neej. Nws yuav tawg, emitting gamma rays tawg, thiab nws tej zaum yuav tsom ntau los yog tsawg rau peb, tab sis ob qho tib si ntawm cov kev xav no tsis raug. Nyob rau hauv txhua rooj plaub, tus dab no tsis hem peb, tab sis nws tsim nyog hais.