GRB 080916C: n röntgenkuvaus näkyy oranssina ja keltaisena tässä näkymässä, joka yhdistää kuvia Swiftin UltraViolet / Optical- ja X-ray-kaukoputkeista. Luotto: NASA / Swift / Stefan Immler
Fermi Gamma-ray Space Telescopea käyttävät tutkijat ilmoittavat gammasäteilyn räjähdyksen, joka puhaltaa kaiken mitä he ovat aiemmin nähneet. Carinan tähdistössä viime syksynä havaittu räjähdys vapautti 9000 supernoovan energian.
Erittäin massiivisten tähtien romahtaminen voi aiheuttaa väkivaltaisia räjähdyksiä, joihin liittyy voimakkaita gammasäteilypurskeita, jotka ovat eräitä maailmankaikkeuden kirkkaimmista tapahtumista. Tyypilliset gammasätepurskeet lähettävät fotoneja, joiden energiat ovat välillä 10 kiloelektronivoltta ja noin 1 megaelektronin volttia. Fotoneja, joiden energiat ovat megaelektronivolttien yläpuolella, on nähty joissain hyvin harvinaisissa tapauksissa, mutta etäisyyksiä lähteistä ei tiedetty. Kansainvälinen tutkimuskonsortio raportoi tämän viikon lehden lehdessä Science Express että Fermi Gamma-Ray Space Telescope on havainnut fotonit, joiden energiat ovat gamma-säteilypurskeesta 080916C saapuvien 8 kiloelektronin voltin ja 13 gigaelektronin voltin välillä.
Räjähdys, nimeltään GRB 080916C, tapahtui heti keskiyön jälkeen GMT 16. syyskuuta (kello 7:13 kello 15. Yhdysvaltain itäosassa). Kaksi Fermin tiedeinstrumenttia - laaja kaukoputki ja Gamma-ray Burst Monitor - nauhoittivat samanaikaisesti tapahtuman. Yhdessä nämä kaksi instrumenttia tarjoavat kuvan räjähdyksen gammasäteilystä energiasta, joka vaihtelee 3000: sta yli 5 miljardiin kertaa näkyvän valon säteeseen.
Jochen Greinerin johtama ryhmä Max Planckin Maa-alueen fysiikan instituutista Garchingista, Saksa, totesi, että räjähdys tapahtui 12,2 miljardin valovuoden päässä käyttämällä Gamma-Ray Burst -optista / lähi-infrapunadetektoria (GROND) 2,2 metrillä. (7,2 jalan) kaukoputki Euroopan eteläisen observatorion alueella La Sillassa, Chilessä.
"Tämä oli jo jännittävä räjähdys", sanoo Nielen Goddardin avaruuslentokeskuksen Fermi-apulaisprojektitutkija Julie McEnery Greenbeltissä, Marylandissa. "Mutta GROND-joukkueen etäisyyden myötä se siirtyi jännittävästä poikkeukselliseen."
Tähtitieteilijöiden mielestä suurin osa gammasäteilyräjähdyksistä tapahtuu, kun eksoottisista massiivisista tähistä loppuu ydinpolttoaine. Kun tähden ydin romahtaa mustaan aukkoon, materiaalin suihkut - prosesseista, joita ei vielä ole täysin ymmärretty - räjähtävät ulospäin lähes valon nopeudella. Suihkukoneet kulkivat koko ajan romahtavan tähden läpi ja jatkavat avaruuteen, missä ne ovat vuorovaikutuksessa tähden aikaisemmin lähettämän kaasun kanssa. Tämä tuottaa kirkkaita jälkihehkuja, jotka haalistuvat ajan myötä.
Purske ei ole vain vaikuttava, vaan myös arvoituksellinen: utelias aikaviive erottaa korkeimman energian päästöt alimmasta. Tällainen viive on havaittu selvästi vain yhdessä aikaisemmassa purskeessa, ja tutkijoilla on useita selityksiä miksi se voi esiintyä. On mahdollista, että viivästykset selittyvät tämän ympäristön rakenteella, koska matala- ja korkeaenergiset gammasäteet "tulevat suihkun eri osista tai luodaan eri mekanismin avulla", sanoi laajakaukoputken päätutkija Peter Michelson. , Stanfordin yliopiston fysiikan professori, joka on sidoksissa energiaosastoon.
Toinen, paljon spekulatiivisempi teoria viittaa siihen, että aikaviiveet eivät välttämättä johdu mistään mustan aukon ympäristön ympäristöstä, vaan gammasäteiden pitkän matkan päässä mustasta aukosta kaukoputkeihimme. Jos teoreettinen ajatus kvanttigravitaatiosta on oikea, niin pienimmällä mitta-alueella tila ei ole tasainen väliaine, vaan "kvanttisen vaahdon" kiehuva, kiehuva vaahto. Matalaenergiset (ja siten kevyemmät) gammasäteet kulkisivat nopeammin tämän vaahdon läpi kuin korkeamman energian (ja siten raskaammat) gammasäteet. 12,2 miljardin valovuoden aikana tämä erittäin pieni vaikutus saattaa lisätä huomattavaa viivettä.
Fermin tulokset tarjoavat tähän mennessä vahvimman testin valon johdonmukaisuuden nopeudesta näissä äärimmäisissä energioissa. Kun Fermi havaitsee enemmän gammasäteilypurskeita, tutkijat voivat etsiä aikaviiveitä, jotka vaihtelevat purskeiden suhteen. Jos kvanttigravitaatiovaikutus esiintyy, viiveiden tulisi vaihdella suhteessa etäisyyteen. Jos syynä on purskeen alkuperän ympäristö, viiveen tulisi pysyä suhteellisen vakiona riippumatta siitä, kuinka kaukana purske tapahtui.
"Tämä purske herättää kaikenlaisia kysymyksiä", Michelson sanoo. "Muutamassa vuodessa meillä on melko hyvä esimerkki purskeista, ja meillä voi olla joitain vastauksia."
Lähde: Eurekalert
