Kuvan luotto: NASA
Kolme voimakasta räjähdystä kolmelta täysin erilaiselta alueelta avaruudessa ovat jättäneet tutkijat sekoittumaan. Vain muutaman sekunnin kestäneet räjähdykset saattavat olla varhaisvaroitusjärjestelmiä supernoovoiksi kutsuttujen räjähdysten varalle, jotka saattavat alkaa näkyä nyt joka päivä.
Kaksi ensimmäistä räjähdystä, nimeltään röntgenkuvaukset, tapahtui 12. ja 16. syyskuuta. Näitä seurasi 24. syyskuuta voimakkaampi purske, joka näyttää olevan röntgenlampun ja täysimittaisen gammasäteen välissä. purske, löytö itsessään mielenkiintoinen. Jos nämä signaalit johtavat supernooviin, kuten odotettiin, tiedemiehillä olisi työkalu ennustaa tähti räjähdyksiä ja sitten seurata niiden sammuvan alusta loppuun.
Massachusettsin teknillisen instituutin tohtori George Rickerin johdolla havaittu ryhmä havaitsi räjähdykset NASA: n korkean energian väliaikaisen häiriöiden etsimen (HETE-2) avulla. Tiederyhmät ympäri maailmaa, jotka käyttävät avaruus- ja maanpäällisiä observatorioita, ovat liittyneet, repeytyneet ja ristiriidassa sen alueen läpi, jota seurata tarkemmin.
"Jokainen purske on ollut kaunis", sanoi Ricker. ”Riippuen siitä, kuinka nämä kehittyvät, ne voisivat tukea tärkeitä teorioita supernoovista ja gammasäteilypurskeista. Nämä kaksi viimeistä viikkoa ovat olleet kuin "kukko, tulipalo, lataa." Luonto jatkaa toimittamistaan, ja HETE-2-satelliittimme reagoi moitteettomasti. "
Gamma-säteilypurskaukset ovat tehokkaimpia tunnettuja räjähdyksiä, lukuun ottamatta Big Bang. Monet näyttävät johtuvan mustasta aukosta romahtavan massiivisen tähden kuolemasta. Toiset voivat olla mustien reikien tai neutronitähteiden yhdistämisestä. Kummassakin tapauksessa tapahtuma todennäköisesti tuottaa kaksinkertaiset, kapeat suihkut vastakkaisiin suuntiin, jotka kuluttavat valtavasti energiaa. Jos yksi suihkusta osoittaa maahan, näemme tämän energian “gammasäteen” purskeena.
Matalamman energian röntgenkuvaukset saattavat olla gammasätepurskeita katsottuna hieman poispäin kulmasta suihkun suunnasta, jonkin verran samanlaista kuin taskulampun sokeutuminen vähemmän kulmaan katsottuna. Suurin osa röntgensäteilyjen valopartikkeleista, joita kutsutaan fotoneiksi, ovat röntgensäteitä - energisiä, mutta eivät aivan yhtä voimakkaita kuin gammasäteet. Molemmat tyyppiset purskeet kestävät vain muutaman millisekunnin - noin minuuttiin. HETE-2 havaitsee purskeet, tutkii niiden ominaisuudet ja antaa sijainnin, jotta muut observatoriat voivat tutkia purskeen jälkihehkua yksityiskohtaisesti.
Muutaman viime viikon purskeilla olevalla kolmella on mahdollisuus ratkaista kaksi pitkäaikaista keskustelua. Jotkut tutkijat väittävät, että röntgenkuvaukset ovat erilaisia petoja yhdessä, eivätkä liittyvät gammasäteilyyn ja massiivisiin tähti räjähdyksiin. Supernovan havaitseminen alueella, jolla röntgenkuvaus ilmestyi, kumottaisi kyseisen uskomuksen, sen sijaan vahvistaa yhteyden näiden kahden välillä. 24. syyskuuta tapahtuneen purskeen seurantahavainnot, nimeltään GRB040924 sinä päivänä, jona se havaittiin, vahvistavat jo teoriaa kosmisen räjähdyksen jatkuvuudesta röntgenpiloista gammasätepurskeiden kautta.
Mielenkiintoisempia supernovametsästäjille on se, että röntgenkuvaukset ovat lähempänä maata kuin gammasäteilypurskaukset. Vaikka gammasätepurskeiden ja supernoovien välinen yhteys on tehty, nämä supernoovat ovat liian kaukana tutkiakseen yksityiskohtaisesti. Röntgenkuvaukset saattavat olla signaaleja supernovoille, joita tutkijat voivat todella upottaa hampaisiinsa ja tarkkailla niitä yksityiskohtaisesti. Toistaiseksi se on vain tarkkaile ja odota.
"Viime vuonna HETE-2: n löytö GRB030329: n sulki gamma-säteilypurskeiden ja massiivisten supernoovien välisen yhteyden", sanoi prof. Stanford Woosley Kalifornian yliopistosta Santa Cruzissa, joka on puolustanut useita tähtien räjähdysten fysiikkaa koskevia teorioita. ”Nämä kaksi syyskuun pursketta voivat olla ensimmäinen kerta, kun röntgenkuvaus johtaa supernoovaan. Saatamme tietää pian. ”
Tämän kaiken lisäksi GRB040924 tuottaa ennätyslukeman nopeimpana vastauksena koskaan gammasädepurskesatelliitille. HETE-2 havaitsi purskeen ja välitti tiedot NASA: n hallinnoiman gamma-ray-purskekoordinaattien verkon kautta alle 14 sekunnissa, mikä johti optiseen havaitsemiseen noin 15 minuuttia myöhemmin Palomarin 60-tuumaisella teleskoopilla, aivan San Diegon pohjoispuolella. Dr. Derek Fox Caltechista oli johtava tässä havainnossa.
"Odotamme kaikki huomattavasti enemmän tällaista jännittävää tiedettä tulevan Swift-julkaisun jälkeen", sanoi NASA: n maailmankaikkeusosaston johtaja tohtori Dr. Anne Kinney. Lokakuussa markkinoille tuleva Swift sisältää kolme kaukoputkea (gammasäde, röntgensäde ja UV / optinen) nopean purskeen havaitsemiseksi, tiedon nopeaksi välittämiseksi ja välitöntä seurantaa varten.
HITE rakennettiin MIT: llä mahdollisuuksien lähtökohtana NASA Explorer -ohjelmassa, yhteistyössä Yhdysvaltain yliopistojen, Los Alamosin kansallisen laboratorion sekä Brasilian, Ranskan, Intian, Italian ja Japanin tutkijoiden ja organisaatioiden kanssa.
Lisätietoja tähti räjähdysten fysiikasta:
Vaikka monet tutkijat väittävät, että röntgenkuvaukset ovat gammasäteen purskeita katsottuna hieman kulmasta, toinen teoria on, että röntgensäteen salaman aiheuttava tähtiräjähdys sisältää runsaasti baryoneja (hiukkasryhmä, joka sisältää protoneja ja neutroneja), kuten vastakohtana leptoneille (hiukkasille, jotka sisältävät elektroneja). Baryonin hallitsema räjähdys tuottaisi enemmän röntgensäteitä, ja leptonia hallitseva räjähdys tuottaisi enemmän gammasäteitä. Tämä johtuu siitä, että baryonit liikkuvat hitaammin kuin leptonit; ja hitaammin liikkuva aine tekisi pehmeämmän (pienemmän energian) purskeen kaikista kulmista.
Tohtori Stanford Woosleyn mukaan supernova / gammasädepurske-yhteys on seuraava: Kun massiivisella tähdellä loppuu ydinpolttoaine, sen ydin romahtaa, mutta ilman sen tähtiä. Sisälle muodostuu musta reikä, jota ympäröi kerrostuttava ainelevy, ja muutaman sekunnin kuluessa tämä laukaisee aineen suihkun pois mustasta aukosta, mikä lopulta aiheuttaa gammasäteen purskeen. Suihku lävistää tähden ulkokuoren noin yhdeksän sekuntia sen luomisen jälkeen. Ainesuihku yhdessä hiljattain taotun radioaktiivisen nikkeli-56: n voimakkaan tuulen kanssa, joka puhaltaa levyn sisäpuolelta, murskaa tähden muutamassa sekunnissa. Tämä särkyminen edustaa supernovatapahtumaa, ja radioaktiivisen nikkeli-56: n määrä antaa sen kirkkauden. Kuitenkin näkökulmastamme, näemme supernovan vasta noin kahden viikon kuluttua gammasäteen purskeesta, koska alue valloittaa kaasua ja pölyä ja estää valoa.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
