Letupan sinar gamma, kilatan cahaya yang kuat, adalah peristiwa paling terang di alam semesta kita yang berlangsung tidak lebih dari beberapa saat atau minit. Sebahagiannya sangat terang sehingga dapat dilihat dengan mata kasar, seperti letupan GRB 080319B yang dikesan oleh misi Nift Swift GRB Explorer pada 19 Mac 2008.
Tetapi, di sebalik keamatannya, para saintis tidak mengetahui sebab kemunculan sinar gamma. Sebilangan orang umumnya percaya bahawa ini adalah mesej dari peradaban asing. Oleh itu para saintis berjaya mencipta versi mini letusan sinar gamma di makmal, menemui kaedah baru untuk mengkaji sifat mereka. Hasilnya diterbitkan dalam Surat Kajian Fizikal.
Salah satu sebab berlakunya letupan sinar gamma adalah kerana mereka entah bagaimana dilahirkan dalam proses penyingkiran jet zarah yang dihasilkan oleh objek astrofizik besar seperti lubang hitam. Ini menjadikan letupan sinar gamma sangat menarik bagi ahli astrofizik. Mempelajari secara terperinci dapat mendedahkan sifat utama lubang hitam di mana suar ini lahir.
Sinar yang dipancarkan oleh lubang hitam terutama terdiri dari elektron dan pendamping "antimaterial" mereka, positron. Semua zarah mempunyai antimateri, yang serupa dengan mereka dalam segala hal kecuali cas. Rasuk sedemikian mesti mempunyai medan magnet yang kuat. Putaran zarah-zarah ini di lapangan menimbulkan ledakan radiasi gamma yang kuat. Sekurang-kurangnya itulah yang diramalkan oleh teori kami. Tetapi tidak ada yang tahu bagaimana ladang ini harus dilahirkan.
Malangnya, terdapat beberapa masalah dalam mengkaji lonjakan ini. Mereka bukan hanya hidup sangat sedikit, tetapi - dan ini adalah yang paling bermasalah - dan dilahirkan di galaksi yang jauh, kadang-kadang satu bilion tahun cahaya dari Bumi.
Oleh itu, anda bergantung pada sesuatu yang sangat jauh, muncul secara tidak sengaja dan hidup selama beberapa saat. Ia seperti mencari tahu dari mana lilin itu terbuat, hanya dengan percikan lilin yang menyala dari semasa ke semasa beribu-ribu kilometer jauhnya.
Laser yang paling berkuasa di dunia
Video promosi:
Baru-baru ini, telah dinyatakan bahawa cara terbaik untuk mengetahui bagaimana ledakan sinar gamma dilahirkan adalah dengan mensimulasikannya secara kecil-kecilan di makmal dengan membuat sumber kecil sinar elektron-positron, dan melihatnya berkembang sendiri. Para saintis dari Amerika Syarikat, Perancis, Britain dan Sweden berjaya membuat versi kecil fenomena ini menggunakan laser yang paling kuat di Bumi, seperti laser Gemini milik Makmal Rutherford-Appleton di England.
Seberapa kuat laser terkuat di Bumi? Ambil semua tenaga suria yang merangkumi seluruh Bumi dan tekannya hingga beberapa mikron (ketebalan rambut manusia) dan anda mendapat kekuatan pukulan laser Gemini. Dengan mencapai sasaran yang kompleks dengan laser, para saintis dapat melepaskan salinan jet astrofizik yang sangat pantas dan padat dan membuat animasi ultra-cepat dari tingkah laku mereka. Hasilnya mengejutkan: Para saintis telah mengambil jet sebenar yang membentang selama ribuan tahun cahaya dan meremasnya hingga beberapa milimeter.
Buat pertama kalinya, saintis dapat memerhatikan fenomena utama yang memainkan peranan penting dalam penciptaan pecah sinar gamma, seperti penjanaan sendiri medan magnet yang bertahan lama. Ini memungkinkan untuk mengesahkan beberapa ramalan teori utama mengenai kekuatan dan taburan bidang ini. Model semasa kami, yang digunakan untuk memahami ledakan sinar gamma, berada di landasan yang benar.
Eksperimen ini akan berguna bukan hanya untuk memahami ledakan sinar gamma. Bahan, terdiri daripada elektron dan positron, adalah keadaan jirim yang sangat menarik. Bahan biasa di Bumi terdiri daripada kebanyakan atom: nukleus berat dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh awan cahaya elektron bercas negatif.
Oleh kerana perbezaan berat yang luar biasa antara kedua komponen ini (nukleus paling ringan mempunyai berat 1.836 kali lebih banyak daripada elektron), hampir semua fenomena yang kita alami dalam kehidupan seharian berpunca dari dinamika elektron, yang bertindak balas lebih cepat terhadap sebarang input dari luar (cahaya, zarah lain, medan magnet, dan sebagainya) daripada inti. Tetapi dalam pancaran elektron-positron, kedua-dua zarah mempunyai jisim yang sama, jadi perbezaan masa tindak balas dihapuskan sepenuhnya. Ini membawa kepada banyak akibat yang menarik. Contohnya, bunyi tidak akan wujud di dunia elektron-positron.
Mengapa kita mesti risau dengan kejadian yang begitu jauh? Sebenarnya, ada sebabnya. Pertama, memahami bagaimana ledakan sinar gamma dilahirkan akan membolehkan kita memahami lebih banyak mengenai lubang hitam dan membuka tingkap besar untuk memahami bagaimana alam semesta kita wujud dan bagaimana ia akan berkembang. Kedua, ada alasan yang lebih halus. SETI - Mencari Kecerdasan Luar Bumi - mencari mesej dari peradaban asing, cuba menangkap isyarat elektromagnetik dari angkasa yang tidak dapat dijelaskan dengan cara semula jadi (terutamanya gelombang radio, tetapi ledakan sinar gamma juga terkait dengan radiasi ini).
Sudah tentu, jika anda mengarahkan pengesan ke ruang, anda akan mendapat banyak isyarat yang berbeza. Tetapi untuk mengasingkan penularan makhluk pintar, pertama-tama anda perlu memastikan bahawa semua sumber semula jadi diketahui yang boleh dan harus dikecualikan. Kajian baru ini akan membantu kita memahami pelepasan dari lubang hitam dan pulsar, jadi ketika kita tersandung lagi, kita tahu bahawa mereka bukan makhluk asing.
Ilya Khel
