Znanost SJAJ ZVIJEZDA UBOJICA

Hrvat otkrio tajnu najmoćnijih bljeskova u svemiru

Petar Mimica, hrvatski astrofizičar na Sveučilištu u Valenciji u novom je broju renomiranog časopisa Nature objavio zanimljivu studiju koja otkriva izuzetno dinamičan proces u kojem umiru neke od masivnijih zvijezda u svemiru

Mimicu i njegove kolege u timu koji predvodi Christina Thöne s Andaluzijskog Instituta za Astrofiziku u Granadi, na istraživanje su potaknule snimke NASA-ina svemirskog teleskopa Swift koje su otkrile neobično moćne i trajne bljeskove gama zraka (GRB), puno dugotrajnije od uobičajenih.

GRB-ovi su najsnažniji poznati bljeskovi u svemiru koji nalikuju svjetlosti svjetionika. Njima dominiraju zrake velike energije poznate kao gama zrake. Obično nastaju kada goleme zvijezde na kraju svoga života snagom fuzije više ne uspijevaju stvoriti pritisak koji bi bio dovoljan da se suprotstavi gravitaciji pa se urušavaju i oblikuju crne rupe. Materija koja upada u crnu rupu u okolini stvara vrući disk, a okomito na njegovu ravan, gore i dolje izbacuje mlaz plazme koji može doseći brzine veće od 99.9999 posto brzine svjetlosti. Mlaz koji izađe iz matične zvijezde u kratko vrijeme u svemir oslobađa toliko energije koliko će naše Sunce stvoriti u 10 milijardi godina. Ovi bljeskovi uglavnom traju između 20 i 40 sekundi.

  Petar Mimica je rođen u Splitu 1978. godine. Osnovnu školu pohađao je u Omišu, a matematičku gimnaziju u Splitu. Od 1996. do 2001. studirao je fiziku na PMF-u u Zagrebu. 2001. je dobio prestižnu doktorsku stipendiju društva Max-Planck pa je od 2001. do 2004. bio na doktoratu na Max-Planck-Institutu za Astrofiziku u Garchingu pokraj Munchena. 2006. dobio je prestižnu dvogodišnju postdoktorsku Marie-Curie stipendiju i počeo raditi na Sveučilištu u Valenciji. Od 2008. do 2010. radio je na projektu 'Superračunala i znanost', a od početka ove godine na projektu 'CAMAP: Computer Aided Modeling of Astrophysical Plasmas'.

Međutim, prema podacima koje je Swift prikupio na Božić 2010. godine, bljesak tijela nazvanog GRB 101225A, udaljenog oko 5 i pol milijardi svjetlosnih godina, trajao je duže od pola sata. Uz to, imao je još jedno neobično svojstvo - za razliku od uobičajenih GRB-ova, u kojima je zračenje posljedica sudara hladnog mlaza materije s međuzvjezdanim plinom, njegov je spektar imao snažne karakteristike toplinskog zračenja.

Na temelju Swiftovih podataka Mimica i njegovi kolege zaključili su da je potrebno pronaći novi scenarij koji bi objasnio ovako neobičan događaj. U svojem radu, predstavljenom u Natureu, tim je krenuo od pretpostavke da je GRB 101225A nastao u tzv. binarnom sustavu zvijezda, spajanjem neutronske zvijezde s helijevom jezgrom zvijezde-diva. Na temelju simulacija super-računala 'LLuís Vives', koje ima 960 GB RAM-a i 15 TB memorije na disku, znanstvenici su zaključili da je u posljednjoj fazi postojanja ovog egzotičnog sustava neutronska zvijezda ušla u zvijezdu-diva i toliko ju poremetila da je ova izgubila gotovo cijelu vodikovu omotnicu. Putovanje neutronske zvijezde završilo je dramatičnim stapanjem s helijevom jezgrom koje je pokrenulo eksploziju ogromnih razmjera. Budući da je ona započela unutar zvijezde-diva, u početku nije bila vidljiva. No kada se velika količina energije probila kroz izbačenu omotnicu, mlazovi svjetla postali su vidljivi i za Swiftove detektore. Na svom putu kroz omotnicu mlazovi su morali proći kroz uske pukotine blizu sjevernog i južnog pola zvijezde-diva, pri čemu su se zagrijali do ogromnih temperatura i emitirali toplinsko zračenje koje je opazio NASA-in svemirski teleskop.

Istražujući neka ranija promatranja tim u Valenciji otkrio je još jedan primjer eksplozije iz 2006. godine koji je pokazao jako slična svojstva i potvrdio njihove zaključke.

Mimica kaže da je korištenje simulacija u astrofizici uobičajeno u gotovo svim područjima i na svim razinama, od modeliranja nastanka planeta do razumijevanja strukture čitavog svemira. 'Astrofizički problemi današnjice zahtijevaju opisivanje fizikalnih procesa na mnogo prostornih i vremenskih skala, što onemogućuje da se rješavaju papirom i olovkom. Simulacije su računalne primjene dobro poznatih matematičkih metoda za rješavanje fizikalnih jednadžbi i pouzdane su onoliko koliko su poznati početni uvjeti sustava i fizikalni zakoni koji njime upravljaju', objasnio je Mimica.



 

  • Sviđa vam se članak? Preporučite ga prijateljima putem ovih servisa:
  • Pošaljite mailom
Čitajte još