Kuvan luotto: NASA
Viime aikoihin asti tähtitieteilijöiden mielestä lähes kaksi kolmasosaa gammasäteen purskeista - maailmankaikkeuden tehokkaimmista tunnetuista räjähdyksistä - ei näytä jätävän jälkihohtoa. Ainoa jäljellä on jälkivalo, jota tähtitieteilijät voivat tutkia ymmärtääkseen mikä räjähdys aiheutti. NASA: n HETE-avaruusalus on nopeasti määritellyt 15 gammasäteilypurskeen sijainnin ja välittänyt nämä tiedot tähtitieteilijöille seuratakseen optisia teleskooppeja. Tässä tapauksessa vain yhdellä ei ole ollut jälkihohtoa. Joten näyttää siltä, että jälkivalot ovat yleisiä, sinun täytyy vain etsiä nopeasti.
Tähtitieteilijät ovat ratkaisseet mysteerin, miksi lähes kaksi kolmasosaa kaikista gammasäteilypurskeista, maailmankaikkeuden voimakkaimmista räjähdyksistä, ei näytä jätä mitään jälkeä tai jälkihehkua: Joissain tapauksissa he eivät vain etsineet tarpeeksi nopeasti.
Uusi analyysi NASA: n nopeasta High Energy Transient Explorer (HETE) -sovelluksesta, joka etsii purskeet ja ohjaa muut satelliitit ja kaukoputket räjähdykseen muutamassa minuutissa (ja joskus sekunneissa), paljastaa, että useimmilla gammasätepurskeilla on todennäköisesti jonkin verran jälkivaloa.
Tutkijat ilmoittavat nämä tulokset tänään lehdistötilaisuudessa vuonna 2003 pidetyssä Gamma Ray Burst -konferenssissa Santa Fessä, Yhdysvalloissa, joka on vuoden huipun HETE-tiedon huipentuma.
"Ajattelimme vuosien ajan, että tummat gammasäteilypurskeet olivat assosioitumattomampia kuin Cheshire-kissa, koska heillä ei ollut kohteliaisuutta jättää näkyvää hymyä taaksepäin, kun ne katoavat", kertoi HETE: n päätutkija George Ricker Massachusettsin teknillisestä instituutista Cambridge, Mass.
”Nyt näemme vihdoin tuon hymy. Pikku kerrallaan, purske purskeella, gammasäteily mysteeri on avautumassa. Tämä uusi HETE-tulos tarkoittaa, että meillä on nyt tapa tutkia suurin osa gammasäteilystä, ei vain vähäinen kolmasosa. "
Gamma-säteilypurskaukset, jotka ilmoittavat todennäköisesti mustan aukon syntymästä, kestävät vain muutaman millisekunnin minuutti ylöspäin ja sitten haalistuvat ikuisesti. Tutkijoiden mukaan monet purskeet näyttävät johtuvan massiivisten tähtien tuhoamisesta, joka on yli 30-kertainen auringon massaan nähden. Ne ovat satunnaisia ja niitä voi esiintyä missä tahansa taivaan nopeudella noin yksi päivässä. Jälkivalo, joka viivästää energianlämpöä röntgensäteellä ja optisella valolla tunteja tai päiviä, tarjoaa ensisijaisen keinon räjähdyksen tutkimiseen.
Jälkivalon puute mahtavista kahdesta kolmasosasta kaikista purskeista oli saanut tutkijat ajattelemaan, että kyseinen gammasätepurske saattaa olla liian kaukana (joten optinen valo on “punaisesti siirretty” aallonpituuksiin, joita ei voida havaita optisilla teleskoopeilla) tai purske tapahtui pölyisissä tähtiä muodostavissa alueissa (joissa pöly piilottaa jälkihehku).
Oikeudenmukaisemmin, Ricker sanoi, suurin osa tummista purskeista muodostaa todella jälkihehkuja, mutta jälkihehku voi aluksi haalistua hyvin nopeasti. Jälkihehku syntyy, kun alkuperäisestä räjähdyksestä syntyvät roskat tulevat olemassa olevaan kaasuun tähtienvälisillä alueilla, aiheuttaen iskuaaltoja ja kuumentaen kaasua, kunnes se loistaa. Jos jälkihehku häviää alun perin liian nopeasti, koska iskut aallot ovat liian heikkoja tai kaasu on liian taipuvainen, optinen signaali voi pudota sademääräisesti sen tason alapuolelle, jolla tähtitieteilijät voivat poimia sen ja seurata sitä. Myöhemmin jälkihehku voi hidastaa laskunopeuttaan - mutta liian myöhäistä, jotta optiset tähtitieteilijät voivat palauttaa signaalin.
HITE, MIT: n NASA: lle koottu ja sen ylläpitämä kansainvälinen operaatio, määrittää nopean ja tarkan sijainnin noin kahdelle purskeelle kuukaudessa. Kuluneen vuoden aikana HETEn pieni, mutta tehokas pehmeä röntgenkamera (SXC), yksi kolmesta pääinstrumentista, määritteli tarkasti paikat 15 gammasäteilylle. Yllättäen vain yksi SXC: n viidestätoista purskeesta on osoittautunut tummaksi, kun taas kymmenen olisi odotettu edellisen satelliitin tulosten perusteella.
MIT: n johtama ryhmä on päätellyt, että syyt jälkivalon lopulliseen löytämiseen ovat kaksi: Optiset tähtitieteilijät etsivät tarkkoja, nopeita SXC-purskepaikkoja nopeasti ja perusteellisemmin; ja SXC-purskeet ovat jonkin verran kirkkaampia röntgensäteissä kuin useimpien aikaisempien satelliittien tutkimat, myllyn suorittamat gammasätepurskeet, ja siten myös niihin liittyvä optinen valo on kirkkaampi.
Siten HETE näyttää olevan kaikilla paitsi noin 15 prosentilla gammasäteilypurskeista, vähentäen huomattavasti puuttuvan jälkihehku-ongelman vakavuutta. Optisten tähtitieteilijöiden ryhmien seuraavan vuoden aikana suunnittelemien tutkimusten pitäisi vähentää edelleen ja mahdollisesti jopa poistaa jäljellä oleva ero.
Gammasädemetsästäjät haastetaan. Gamma- ja röntgensäteiden luonteen vuoksi, joita ei voida fokusoida kuten optista valoa, HETE paikallistaa purskeet vain muutamassa kaariminuutissa mittaamalla varjot, jotka tulevat röntgensäteiltä, jotka kulkevat tarkasti kalibroidun maskin läpi SXC: n sisällä. (Kaariminuutin on noin käsin pituudeltaan pidetyn neulan silmän kokoinen.) Suurin osa gammasäteen purskeista on erittäin kaukana, joten lukemattomat tähdet ja galaksit täyttävät pienen ympyrän. Ilman kirkkaan ja häipyvän jälkihehmennyksen paikallistamista tutkijoilla on suuria vaikeuksia paikantaa gammasäteilypurskeen vastineita päiviä tai viikkoja myöhemmin. HETE: n on jatkettava gammasätepurskeiden lokalisointia jäljellä olevien tummien purskeiden ristiriitaisuuden selvittämiseksi.
HETE-avaruusalus, joka on jatkettu vuonna 2004, on osa NASA: n Explorer-ohjelmaa. HETE on MIT: n välinen yhteistyö; NASA; Los Alamosin kansallinen laboratorio, New Mexico; Ranskan keskus National D'Etudes Spatiales (CNES), Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) ja Ecole Nationale Superieure del'Aeronautique et de l'Espace (Sup'Aero); ja Japanin fysikaalisen ja kemiallisen tutkimuksen instituutti (RIKEN). Tiedejoukkoon kuuluu jäseniä Kalifornian yliopistosta (Berkeley ja Santa Cruz) ja Chicagon yliopistosta sekä Brasiliasta, Intiasta ja Italiasta.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
