ESA: n integroidun gammasäteilyn havainnointiyksikön 3. joulukuuta 2003 havaitsema gammasätepurske on tutkittu kuukausien ajan perusteellisesti avaruus- ja maanpäällisissä observatorioissa. Tähtitieteilijät ovat nyt päättäneet, että tämä tapahtuma, nimeltään GRB 031203, on lähinnä ennätysmääräinen kosminen gammasädepurske, mutta myös heikoin. Tämä viittaa myös siihen, että koko alienergisen gammasätepurskeen populaatio on toistaiseksi jäänyt huomaamatta ...
Kosmiset gammasäteilypurskeet (GRB) ovat gammasäteiden välähdyksiä, jotka voivat kestää alle sekunnista muutamaan minuuttiin ja tapahtuvat satunnaisissa paikoissa taivaalla. Suuren osan heistä uskotaan syntyvän, kun kaukana olevassa galaksissa kuolleesta tähdestä luodaan musta aukko. Tähtitieteilijät uskovat, että mustaa reikää ympäröivä kuumalevy, joka on valmistettu kaasusta ja siihen putoavasta aineesta, emittoi jollakin tavalla pyörimisakselin suuntaisen energisen säteen.
Yksinkertaisimman kuvan mukaan kaikkien GRB: n tulisi emittoida samanlaisia määriä gammasäteenergiaa. Sen maapallolla havaitun osan tulisi sitten riippua säteen 'leveydestä (avautumiskulmasta) ja suuntauksesta sekä etäisyydestä. Vastaanotetun energian tulisi olla suurempi, kun palkki on kapea tai osoittaa meitä kohti, ja pienempi, kun palkki on leveä tai osoittaa poispäin meistä. ESA: n korkean energian observatorioilla, Integralilla ja XMM-Newtonilla, kerätyt uudet tiedot osoittavat nyt, että tämä kuva ei ole niin selkeä ja että GRB: n lähettämä energian määrä voi vaihdella huomattavasti. "Uudet tiedot sulkevat yksinkertaisesti ajatuksen siitä, että kaikki GRB: t sylkevät saman määrän gammasäteitä tai että ne ovat" tavallisia kynttilöitä ", kuten me niitä kutsumme,", totesi tohtori Sergei Sazonov, Avaruuden tutkimusinstituutista. Venäjän tiedeakatemia, Moskova (Venäjä) ja Max-Planckin astrofysiikan instituutti, marssivat lähellä Müncheniä (Saksa).
Sazonov ja kansainvälinen tutkijaryhmä tutkivat Integralin 3. joulukuuta 2003 havaitsemaa GRB: tä ja saivat koodinimen GRB 031203. Integral Burst Alert System ennätyksellisen 18 sekunnin sisällä purskeesta oli osoittanut GRB 031203: n likimääräisen sijainnin. taivas ja lähetti tiedot observatorioiden verkkoon ympäri maailmaa. Muutamaa tuntia myöhemmin yksi niistä, ESA: n XMM-Newton, määritti paljon tarkemman sijainnin GRB 031203: lle ja havaitsi nopeasti häipyvän röntgenlähteen, joka myöhemmin nähtiin radio- ja optisilla kaukoputkilla.
Tämän tiedon runsauden ansiosta tähtitieteilijät pystyivät määrittämään, että GRB 031203 meni galaksista vajaat 1300 miljoonan valovuoden päässä, joten siitä tuli lähin GRB, jota koskaan on havaittu. Silti tapa, jolla GRB 031203 himmeni ajan myötä, ja sen energian jakautuminen eivät poikenneet kaukaisten GRB: ien omasta. Sitten tiedemiehet alkoivat ymmärtää, että 'standardi kynttilän' käsite ei ehkä pidä paikkaansa. "Ollessaan niin lähellä, pitäisi GRB 031203: n näyttää erittäin kirkkaalta, mutta Integralin mittaamien gammasäteiden määrä on noin tuhat kertaa pienempi kuin mitä voisimme yleensä odottaa GRB: ltä", Sazonov sanoi.
Vuonna 1998 havaittu gammasäteiden purske lähemmässä galaksissa näytti vielä himmeämmältä, noin sata kertaa vähemmän kirkkaalta kuin GRB 031203. Tähtitieteilijät eivät kuitenkaan voineet vakuuttavasti kertoa, oliko tämä aito GRB, koska suurin osa sen energiasta emittoitui Röntgensäteet gammasäteiden sijaan. Sazonovin ryhmän työ GRB 031203: lla viittaa nyt siihen, että luonnostaan vaaleampia GRB: itä voi todellakin olla.
Yhdysvaltain tähtitieteilijöiden ryhmä, jota koordinoi Alicia Soderberg Kalifornian teknillisestä instituutista, Pasadena (USA), tutki GRB 031203: n jälkivaloa ja tuki edelleen tätä johtopäätöstä. Jälkivalo, joka emittoituu, kun GRB: n räjähdysaalto järkyttää diffuusioväliainetta sen ympärillä, voi kestää viikkoja tai kuukausia ja häviää vähitellen. Soderberg ja hänen tiiminsä näkivät NASA: n Chandra-röntgen observatorion avulla, että jälkihehkuksen röntgenvalo oli noin tuhat kertaa heikompi kuin tyypillisillä kauko-GRB-valoilla. Ryhmän havainnot Socorron (USA) National Radio Astronomy Observatoryn erittäin suuren ryhmän kaukoputkella paljastivat myös tavallisen lähteen himmentimen.
Sazonov ja Soderberg selittävät, että heidän ryhmänsä etsivät huolellisesti merkkejä siitä, että GRB 031203 voitaisiin kallistaa siten, että suurin osa sen energiasta katoaisi Integralin havaitsemisesta. Kuten Sazonov sanoi, "tosiasia, että suurin osa näkemästämme energiasta emittoituu gammasäteilyn alueella eikä röntgensäteillä, tarkoittaa sitä, että näemme säteen melkein akselilla". Siksi on epätodennäköistä, että suuri osa sen energiantuotannosta voi jäädä huomaamatta.
Tämä löytö viittaa uuden GRB-populaation olemassaoloon paljon lähempänä, mutta myös himmeämpää kuin suurin osa tähän mennessä tunnetuista, jotka ovat erittäin energisiä, mutta kaukana. Tämän tyyppiset esineet voivat myös olla hyvin lukuisia ja siten tuottaa useampia purskeita.
Suurin osa tästä väestöstä on toistaiseksi välttynyt huomioiltamme, koska se on aiempien ja nykyisten välineiden havaitsemisen rajalla. Integral voi kuitenkin olla vain tarpeeksi herkkä paljastaakseen vielä muutamia niistä tulevina vuosina. Nämä voivat olla vain jäävuoren huippua, ja tulevien gammasäteilyn observatorioiden, kuten suunnitellun NASA: n Swift-operaation, pitäisi pystyä laajentamaan haku paljon suurempaan osaan maailmankaikkeutta ja löytämään paljon enemmän alaenergisia GRB: itä.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
