Kuvahyvitys: Hubble
Kolme maailmankaikkeuden suurimmista räjähdyksistä: gammasäteilypurskaukset, röntgenkuvaukset ja supernoovat voivat todella tulla samasta tapahtumasta - supermassiivisen tähden romahtamisesta. Caltechin tähtitieteilijä on havainnut, että erityyppiset räjähdykset näyttävät sisältävän saman määrän energiaa, ne on vain jaettu eri tavoin vähän ja energiaa kuluttavien suihkukoneiden kesken. NASA aikoo tuoda markkinoille uuden gammasäteilmaisimen, SWIFT-nimisen avaruusaluksen, jonka pitäisi pystyä havaitsemaan 100 gammasäteilyä vuodessa. Tämän pitäisi antaa tutkijoille uusia tutkimustavoitteita.
Astrofysiikot ovat viime vuosikymmenien ajan hämmentäneet voimakkaiden, mutta näennäisesti erilaisten räjähdysten alkuperää, jotka valaisevat kosmosta useita kertoja päivässä. Uusi tällä viikolla tehty tutkimus osoittaa, että näiden kolmen kosmisen räjähdyksen kaikki kolme makua - gammasäteilypurskeet, röntgenkuvaukset ja tietyt tyypin Ic supernovat - liittyvät tosiasiallisesti niiden yhteiseen räjähtävään energiaan, mikä viittaa siihen, että yhden tyyppinen ilmiö, Massiivisen tähden räjähdys on syyllinen. Tärkein ero niiden välillä on energian käyttämä "poistumistie", kun se pakenee kuolevalta tähdeltä ja vasta syntyneeltä mustalta aukolta.
Nature-lehden 13. marraskuun numerossa Caltechin jatko-opiskelija Edo Berger ja kansainvälinen ryhmä kollegoita kertovat, että kosmisilla räjähdyksillä on melkein sama kokonaisenergia, mutta tämä energia on jaettu eri tavoin nopeiden ja hitaiden suihkureiden välillä jokaisessa räjähdyksessä. Tämä näkemys tehtiin mahdolliseksi radiohavaintojen avulla, jotka tehtiin National Radio Astronomy Observatoryn erittäin suuressa ryhmässä (VLA) ja Caltech's Owens Valley Radio Observatoryssa, gammasätepurskeesta, joka paikallistettiin NASA: n korkean energian ohimenevän tutkimuksen (HETE) satelliitilla. tämän vuoden 29. maaliskuuta.
Purske, joka 2,6 miljardilla valovuonna on lähinnä koskaan havaittu klassinen gammasätepurske, antoi Bergerille ja muille joukkueen jäsenille mahdollisuuden saada ennennäkemättömän yksityiskohtia kuolleesta tähdestä ampuvista suihkukoneista. Purske oli Leon tähdistössä.
"Tarkkailemalla kaikkia poistumisreittejä tajusimme, että gammasäteet olivat vain pieni osa tämän purskeen tarinaa", Berger sanoo viitaten 29. maaliskuuta pidetyn purskeen sisäkkäiseen suihkuun, jossa oli ohut heikko gamma säteet, joita ympäröi hidas ja massiivinen kirjekuori, joka tuotti runsaita radioaaltoja.
"Tämä kompasi minut", Berger lisää, "koska gammasäteilypurskeiden on tarkoitus tuottaa pääasiassa gammasäteitä, ei radioaaltoja!"
Gamma-säteilypurskeita, jotka on ensin havaittu vahingossa vuosikymmeniä sitten maan päällä ja avaruudessa ydinkokeita tarkkailevien sotilassatelliittien toimesta, tapahtuu noin kerran päivässä. Tähän asti yleisesti oletettiin, että räjähdykset ovat niin titaanisia, että kiihtyneet hiukkaset, jotka karkaavat antipodaalisuihkulla, lähettävät aina upeita määriä gammasäteilyä, joskus satojen sekuntien ajan. Toisaalta, lukuisimmat tyypin Ic supernoovat maailmankaikkeuden paikallisosassa näyttävät olevan heikompia räjähdyksiä, jotka tuottavat vain hitaita hiukkasia. Röntgenlamppujen ajateltiin käyttävän keskitiettä.
"29. maaliskuuta purskeesta saatu käsitys sai meidät tutkimaan aiemmin tutkittuja kosmisia räjähdyksiä", Berger sanoo. ”Kaikissa tapauksissa havaitsimme, että räjähdyksen kokonaisenergia on sama. Tämä tarkoittaa, että kosmiset räjähdykset ovat petoja, joilla on eri kasvot, mutta sama ruumis. "
Caltechissa toimivan MacArthurin tähtitieteen ja planeettatieteiden professori Shri Kulkarnin ja Bergerin opinnäytetyönvalvoja totesi, että nämä havainnot ovat merkittäviä, koska ne viittaavat siihen, että monet muut räjähdykset voivat jäädä huomaamatta. "Luottamalla gammasäteisiin tai röntgensäteisiin kertoa meille, kun räjähdys tapahtuu, voimme paljastaa vain kosmisen räjähdyksen jäävuoren kärjen."
Mysteeri, joka meidän on kohdattava tässä vaiheessa, Kulkarni lisää, miksi joissakin räjähdyksissä oleva energia valitsee erilaisen poistumistien kuin toisissa.
Joka tapauksessa, lisää Dale Frail, VLA: n tähtitieteilijä ja Nature-käsikirjoittajan avustaja, astrofysiikit etenevät varmasti lähitulevaisuudessa. Muutaman kuukauden kuluttua NASA käynnistää gammasäteentunnistimen, joka tunnetaan nimellä Swift. Sen odotetaan paikallistavan noin 100 gammasäteilyä joka vuosi. Vielä tärkeämpää on, että uusi satelliitti välittää erittäin tarkat purskeiden sijainnit yhden tai kahden minuutin sisällä alkuperäisestä havainnasta.
Luonnossa esiintyvän artikkelin otsikko on "GRB 030329: n kalorimetrialta johdettujen kosmisten räjähdysten yleinen alkuperä". Pääkirjailija Bergerin, Kulkarnin ja Frailin lisäksi muut kirjoittajat ovat Guy Pooley, Cambridgen yliopiston Mullardin radioastronomian observatoriosta; Vince McIntyre ja Robin Wark, molemmat Australian teleskoopin kansallisesta laitoksesta; Re’em Sari, astrofysiikan ja planeettatieteen apulaisprofessori Caltechissa; Derek Fox, tutkijatohtori tutkijatohtorina Caltechissa; Alicia Soderberg, astrofysiikan jatko-opiskelija Caltechissa; Sarah Yost, tutkijatohtori fysiikassa Caltechissa; ja Paul Price, tutkijatohtori Havaijin yliopiston tähtitieteen instituutista.
Alkuperäinen lähde: Caltech-lehdistötiedote
