გამა კვანტების ენერგიას ზღვარი არა აქვს?

მცირე შესავალი

 თანამედროვე თეორიული ფიზიკის მიხედვით, გამა კვანტების მაქსიმალური ენერგია შეუზღუდავია. თუმცა, ეს პირდაპირ წინააღმდეგობაშია არა მხოლოდ დაკვირვებით მიღებულ მონაცემებთან, არამედ ანთროპულ პრინციპთანაც. ეს პრინციპი ერთმანეთთან აკავშირებს სამყაროს მსხვილმასშტაბიანი სტურქტურების თვისებებსა და მასში ადამიანის, ანუ დამკვირვებლის არსებობას. სხვანაირად რომ ვთქვათ, დედამიწასთან ახლოს რომ ზემაღალი ენერგიის კვანტების წყარო იყოს, კაცობრიობის არსებობა კითხვის ნიშნის ქვეშ იქნებოდა (ანთროპული პრინციპი).

 გამა კვანტების ყველაზე მძლავრ წყაროებს, ე.წ. გამა ანთებები წარმოადგენს. ერთ-ერთმა ასეთმა (GRB 970228) რამდენიმე წამში, მარტო ამ დიაპაზონში – 1050 ტევ. (!!!) ენერგია გამოაფრქვია. ძნელი მისახვედრი არაა, რომ გამა ანთებათა რაიმე ყველასათვის მისაღები თეორიული ახსნა არ არსებობს.

 გამა ანთებათა კოსმოლოგიური ბუნება, მათ კოლოსალურ ენერგიაზე მიუთითებს. მაგალითად, ზემოთ ხსენებული GRB 970228, ტიპიური ზეახლის აფეთქება ვერ იქნება. ზოგიერთი გამა ანთების სიმძლავრე მეტ მაჩვენებლამდეც ადის, რაც მზის უძრაობის ენერგიას შეიძლება შევადაროთ, რომლის გამოტყორცნა ძალიან მცირე დროში ხდება.

 აშკარაა, რომ ენერგიის გამოსვლა რელატივისტური ჭავლის (ე.წ. ჯეტი) სახით ხდება და ასეთ შემთხვევაში, ენერგიის შემცირება ჭავლის კონუსის კუთხის გახსნის პროპორციულად მოხდება. ამ ჭავლების დამზერა გვეუბნება, რომ ჩვენ, სამყაროში მომხდარი ანთებების მცირე ნაწილს ვხედავთ (ჭავლი ყოველთვის არ არის მომართული ჩვენსკენ). მათი სიხშირე შეფასებულია როგორც 100 000  წელიწადში ერთი გამა ანთება გალაქტიკაზე.

 მოვლენა, რომელიც გამა ანთებას აჩენს, იმდენად მძლავრია, რომ ზოგჯერ შეუიარაღებელი თვალითაც (ხილულ დიაპაზონში) ჩანს ხოლმე, მიხუდევად იმისა, რომ ის მილიარდი სინათლის წლის იქეთ შეიძლება მდებარეობდეს.

ყველაზე მძლავრი სიგნალი კოსმოსიდან

 ჩინურ-იაპონური ერთობლივი ექსპერმენტის მეცნიერებმა – Tibet ASgamma (პირველ ფოტოზე. თვითონ გამა კვანტები დეტექტორებამდე ვერ აღწევს, აქ მეორეადი, ატმოსფეროსთან შეჯახების დროს გაჩენილი გამოსხივება ფიქსირდება), ყველაზე ძლიერი კოსმოსური გამა გამოსხივება დააფიქსირეს. მათი აზრით, ამის მიზეზი შეიძლება იყოს მაღალენერგიული ელექტრონების ურთიერთქმედება დიდი აფეთქების დროინდელ გამოძახილთან – კოსმოსური მიკროტალღური გამოსხივების ფოტონებთან (კომპტონის უკუეფექტი).

ფოტო სტატიიდან- ენერგიული პულსარი კიბორჩხალას ნისლეულში.

 გამოსხივების წყარო კიბორჩხალას ნისლეულში მდებარეობს, კუროს თანავარსკვლავედში, 6500 სინათლის წლის მანძილზე დედამიწიდან და ზეახალ SN 1054-ის ნარჩენს წარმოადგენს, ის დღეც ჩანდა, რაც ძველ ჩანაწერებშიც არის აღნიშნული. ექსპერიმენტის მსვლელობისას, ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გამა ნაწილში ენერგია 100-დან 450 ტერაელექტრონვოლტს აღწევდა (ტევ). აქამდე რეგისტრირებული ყველაზე მაღალი ინტენსივობის გამა გამოსხივება ტელესკოპმა HEGRA-მ დააფიქსირა – 75 ტევ.

 მთლიანობაში, კიბორჩხალას ნისლეულიდან 24 სიგნალი იქნა მიღებული, ყველა 100 ტევ-ზე მაღალი ენერგიით, მაქსიმუმით ხსენებულ 450 ტევ-მდე.

 რა მნიშვნელობა აქვს ამ აღმოჩენას?

 100 ტევ-ზე მეტი ენერგიის გამა სხივების აღმოჩენა, ძალიან მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივების წარმოშობის ამოხსახსნელი გასაღებია. 1912 წელს, აღმოჩენის დღიდან ისინი ისევ გამოცანად რჩება (ულტრამაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივების წყარო).

 შესაძლო საფრთხე

 სისტემა WR 104 ზედხედით, როგორც ჩანს.

 ასტროფიზიკოსი ბორის შტერნი – “ავიღოთ ზომიერი ენერგო გამოყოფის შემთხვევა – 1050 ტევ. (!!!) და მანძლი ამ გამა ანთებამდე – 10 სინათლის წელი, რომლის ფაგრლებში ათეულობით ვარსკვლავია. ასეთ მანძილზე, გამა კვანტების გზაზე აღმოჩენილი პლანეტის ყოველ კვადრატულ სანტიმეტრზე 6,2×1013 ტევ. ენერგია გამოიყოფა, რაც ცის ყოველ ჰექტარზე ატომური ბომბის აფეთქების ექვივალენტური იქნება. პლანეტის დასხვივებულ ნახევრასფეროზე არსებული სიცოცხლე მალევე განადგურდება, ხოლო დანარჩენს კი თანმხლები ეფექტები მოუღებს ბოლოს. 100-ჯერ მეტ მანძილსაც თუ ავიღებთ (გალაქტიკის დისკოს სისქის ტოლფასს, რომელშიც უკვე ასეულობით ათასი ვარსკვლავი მოექცევა), ეფექტი (თითო ატომური ბომბის აფეთქება 10 კვადრატულ კილომეტრზე) მაინც უმძიმესი იქნება და პლანეტის სრული სტერილიზაცია შეიძლება მოხდეს”. შტერნის აზრით, ირმის ნახტომში ასეთი ანთება მილიონ წელიწადში ერთხელ უნდა ხდებოდეს. გამა ანთებას ისეთი ვარსკვლავისგან, როგორიც არის WR 104, სიცოცხლის დამცავი ოზონის სფეროს ნაწილობრივი განადგურება შეუძლია (ვარსკვლავი WR 104: საფრთხე კოსმოსიდან).

 შესაძლებელია, 443 მილიონი წლის წინათ მომხდარი  ორდოვიულ-სილურული გადაშენება, როცა ცოცხალ არსებათა 60% დაიღუპა, გამა ანთებით იყო გამოწვეული.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.