Sedan 2018, en ny typ av forskning har introducerats i studier av gammastrålning (GRB):Den beskriver inte den snabba strålningsfasen som observerats av Neil Gehrels Swift Observatory och NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope genom en tidsintegrerad spektralanalys . Sådana analyser tillämpas vanligtvis på långa GRB:er och erhåller ett bandspektrum med olika passningsparametrar. Detta förfarande, som erkänts av David Band, tillåter inte en taxonomi av GRB.

Tillvägagångssättet som följdes av ICRANet-gruppen, utveckla den binära drivna hypernovamodellen (BdHN) av långa GRB:er, fokuserar endast på lysande GRB:er med ett stort signal-brusförhållande som gör att forskarna kan gå vidare till en tidsupplöst analys.

Genom att göra så, tre huvudhändelser i den snabba strålningsfasen har identifierats:(1) supernovauppgången, (2) ögonblicket för bildandet av ett svart hål som sammanfaller med början av GeV-strålningen och (3) emissionen av en kavitet, skapad av explosionen av elektron-positronplasma i den expanderande supernovautkastningen.

Förutom dessa resultat, den största nyheten inom detta område är upptäckten av självlikhet och maktlagar i data efter svarta hålsbildning från 1,9 sekunder till 3,9 sekunder, leder till bevis på kvantiserad kontra kontinuerlig emission i GeV-strålningen.

Den nya studien, medförfattare av R. Ruffini, J.D. Melon Fuksman och G.V. Vereshchagin, publicerades i Astrofysisk tidskrift . Den presenterar bevis på bildandet av ett hålrum i källan till gammastrålningen GRB 190114C. Det föreslås att denna GRB har sitt ursprung i ett binärt system som består av en massiv kol-syrekärna som beskrivs i det binärdrivna hypernova I (BdHN I) scenariot.

I detta scenario, kol-syrekärnan genomgår en supernovaexplosion med skapandet av en ny neutronstjärna, och sedan sker hyperkritisk ansamling på den följeslagande binära neutronstjärnan tills den överskrider den kritiska massan för gravitationskollaps.

Det visas att bildandet av ett svart hål fångar 10 ⁵⁷ baryoner genom att innesluta dem inom dess horisont, och därmed ett hålrum på cirka 10 ¹¹ cm bildas runt den med initial densitet 10 ^-7 g/cm ³ .

En ytterligare utarmning av baryoner i kaviteten härrör från expansionen av elektron-positron-fotonplasman som bildas i ögonblicket för kollapsen, når en densitet på 10 ^-14 g/cm ³ i slutet av interaktionen. Forskarna visade, använda en analytisk modell kompletterad med en hydrodynamisk numerisk simulering, den del av elektron-positron-fotonplasman reflekteras från kavitetens väggar.

Det efterföljande utflödet och dess observerade egenskaper har visat sig sammanfalla med det särdragslösa utsläppet som inträffar under ett tidsintervall, mätt i källans viloram, mellan 11 och 20 sekunder av GBM-observationen.

Dessutom, liknande egenskaper hos GRB-ljuskurvan har tidigare observerats i GRB 090926A och GRB 130427A, alla tillhörande BdHN I-klassen. Dessa resultat stödjer det allmänna ramverket som presenteras i och garanterar att en låg baryondensitet uppnås i kaviteten, ett nödvändigt villkor för driften av GRB:s "inre motor", presenteras i den medföljande artikeln.

Densiteten på 10 ^-14 g/cm ³ här upptäckt pekar tydligt på ett helt annat ursprung för MeV- och GeV-emissionen som finns i kaviteten:en elektromagnetisk maskin, producerar utsläpp mycket nära det svarta hålets horisont, och baserat på tre komponenter:(1) ett Kerr svart hål, (2) ett enhetligt magnetfält som följer Papapetrous sats och (3) ett plasma med låg densitet på 10 ^-14 g/cm ³ .

Detta står i kontrast till den traditionella gravitationsaccretionen av material med mycket hög densitet på ett svart hål. Detta resultat förändrar på djupet den traditionella mekanismen för utsläpp av GRB och kan utvidgas till aktiva galaktiska kärnor (AGN). Som en konsekvens, GRB-efterglödens fysik har modifierats för att undvika den ultrarelativistiska sprängvågemissionen och utnyttja synkrotronprocessen som inträffar runt den nya neutronstjärnan som förväntas i BdHN-modellen.