Művész illustraton egy neutroncsillagot fogyasztó fekete lyukba. Kép jóváírása: Dana Berry / NASA. Kattints a kinagyításhoz.
A tudósok megoldották egy 35 éves rejtélyt, amely a rövid, gamma-sugarakódásoknak nevezett, nagysebességű, második másodpercre osztott fényhullámok eredetét rejti. Ezek a villanások, amelyek fényesebbek, mint egy milliárd nap, mégis csak néhány milliszekundumig tartanak, egyszerűen túl gyorsak ahhoz, hogy elkapják… eddig.
Ha úgy gondolta, hogy egy fekete lyuk van benne, akkor legalább félig igaza van. Rövid gamma-sugár-törés a fekete lyuk és egy neutroncsillag, vagy két neutroncsillag közötti ütközésekből származik. Az első forgatókönyv szerint a fekete lyuk lepattan a neutroncsillagra és nagyobb lesz. A második forgatókönyvben a két neutroncsillag fekete lyukat hoz létre.
A gamma-sugárzást, az ismert legerősebb robbanásokat, először az 1960-as évek végén fedezték fel. Véletlenszerűek, átmeneti jellegűek, és az ég bármely részén előfordulhatnak. Próbáljon meg megtalálni a fényképezőgép vakujának helyét valahol egy hatalmas sportstadionon, és megértheti a gamma-ray robbanásvadászok előtt álló kihívást. Ennek a rejtélynek a megoldása példátlan koordinációt igényelt a tudósok között, sok földi távcső és NASA műhold segítségével.
Két évvel ezelőtt a tudósok felfedezték, hogy hosszabb, két másodpercnél hosszabb kitörések a nagyon hatalmas csillagok robbanásából származnak. A kitörések körülbelül 30% -a rövid és két másodperc alatt van.
Május óta négy rövid gamma-sugárzás tört fel. Ezek közül kettő szerepel négy, a természet október 6-i kiadványában. Egy júliusi robbantás a „dohányzó pisztoly” bizonyítékkal szolgál az ütközéselmélet alátámasztására. Egy újabb robbanás egy lépéssel tovább megy, és ijesztő, első alkalommal bizonyítékot szolgáltat egy neutroncsillagot evő fekete lyukról: először a neutront csillagot félholdra feszítik, lenyelik, majd percekben és órákban belenyomják a törött csillag morzsáit. követni.
Ezek a felfedezések segíthetik a gravitációs hullámok közvetlen észlelését, még soha nem látott módon. Az ilyen összeolvadások gravitációs hullámokat vagy hullámokat hoznak létre az űridőben. A rövid gamma-sugárzások megmondhatják a tudósoknak, hogy mikor és hol kell keresni a hullámokat.
"A gamma-sugárzások általában hírhedten nehezen tanulmányozhatók, de a legrövidebbek már lehetetlenné válnak a rögzítésre" - mondta Dr. Neil Gehrels, a NASA Goddard űrrepülési központjának Greenbeltben, Md., A NASA Swift műholdas fő kutatója. és az egyik természettudományos jelentés vezető szerzője. - Mindez megváltozott. Most rendelkezésre állnak az eszközök ezen események tanulmányozására. ”
A Swift műholdas rövid törtetést észlelt május 9-én, a NASA nagyenergia-átmeneti felfedezője (HETE) pedig július 9-én észlelt egy újat. Ez a két sorozat a természetben. A Swift és a HETE gyorsan és autonóm módon továbbította a sorozat koordinátáit a tudósoknak és az obszervatóriumoknak mobiltelefon, sípszó és e-mail útján.
A május 9-i esemény jelezte, hogy a tudósok első ízben fedezték fel egy rövid gamma-sugárzás utáni fényt, amit általában a hosszú robbanás után észleltek. Ezt a felfedezést a NASA május 11-i sajtóközleménye tárgya. A Nature-ben közzétett új eredmények e két sorozat utánvilágításának alapos elemzését képviselik, amelyek a rövid törések eredetét felvázolják.
"Volt egy pillanat, hogy a rövid gamma-sugárzás egy fekete lyukba eső neutroncsillagból vagy egy másik neutroncsillagból származik, de ezek az új észlelések nem hagynak kétséget" - mondta Dr. Derek Fox, Penn State, az egyik Nature jelentés vezető szerzője. a több hullámhosszú megfigyelés részletezése.
A Fox csapata felfedezte a NASA Chandra Röntgenmegfigyelő intézetének július 9-i robbanás utáni röntgenfelvételeit. A koppenhágai egyetem professzora, Jens Hjorth vezetése alatt álló csoport ezután a chilei La Silla obszervatóriumban a dán 1,5 méteres távcsövével azonosította az optikai utánvilágítást. A Fox csapata ezt követően folytatta az utánvilágítás tanulmányait a NASA Hubble Űrtávcsőjével; a du Pont és a Swope távcsövek a chilei Las Campanas-ban, a Carnegie Intézet támogatásával; a japán Nemzeti Csillagászati Megfigyelő Intézet által működtetett Subaru távcső Mauna Kea-n, Hawaii-szigeteken; és a Nagyon Nagy Array, egy 27 rádiós távcsövet tartalmazó szakasz, Socorro közelében, N. M., amelyet a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet üzemeltet.
A július 9-i robbanás több hullámhosszú megfigyelése, GRB 050709 néven, a puzzle összes elemét biztosította a rövid tört rejtély megoldásához.
"A nagyteljesítményű távcsövek nem észleltek szupernóvat, amikor a gamma-sugárzás elhalványult, vitatva egy hatalmas csillag robbanását" - mondta Dr. George Ricker, a MIT, a HETE fő kutatója és egy másik Nature cikk társszerzője. "A július 9-i robbantás olyan volt, mint a kutya, aki nem ugatott."
Ricker hozzátette, hogy a július 9-i robbanás és valószínűleg a május 9-i robbantás a gazda galaxisuk szélén található, ahol várhatóan a régi egyesülő bináris fájlok találhatók. Rövid gamma-sugárzás nem várható fiatal, csillagképző galaxisokban. Több milliárd évig tart, amíg két hatalmas csillag, egy bináris rendszerben összekapcsolódik, először a fekete lyukba vagy a neutroncsillag fázisba fejlődik, majd összeolvad. Egy csillag fekete lyukba vagy neutroncsillagossá válása robbanást (szupernóva) jelent, amely a bináris rendszert távoli eredetétől és a gazdagép galaxisának széle felé rúgja.
Ez a július 9-i robbantás és egy későbbi, július 24-i robbantás egyedi jeleket mutatott, amelyek nemcsak régi összefonódásokra utalnak, hanem pontosabban egy fekete lyuk - neutroncsillagok összefonódására. A tudósok a kezdeti gamma-sugárzás utáni röntgenfény tüskéit láttak. A gyors gamma-sugárrész valószínűleg a fekete lyuk jelét jelenti, amely a neutroncsillag nagy részét lenyeli. A röntgenjelek az ezt követő percekben vagy órákban neutroncsillagok morzsái lehetnek, amelyek a fekete lyukba esnek, kissé hasonlóan desszerthez.
És van még. Az egyesülések gravitációs hullámokat generálnak, hullámokat generálnak az űridőben, amelyet Einstein megjósolt, ám soha nem észleltek közvetlenül. A július 9-i robbant körülbelül két milliárd fényév volt. A Földhöz közelebb lévő nagy összefonódást a Nemzeti Tudományos Alapítvány lézerinterferométerének gravitációs-hullám-megfigyelőközpontja (LIGO) észlelheti. Ha Swift észlel egy közeli rövid robbanást, a LIGO tudósai visszatérhetnek és pontos idő és hely szem előtt tartásával ellenőrizhetik az adatokat.
„Ez jó hír a LIGO számára” - mondta Dr. Albert Lazzarini, a LIGO laboratórium, a caltech. „A rövid befektetések és az egyesülési vállalkozások közötti kapcsolat meghaladja a LIGO előrejelzett ütemét, és úgy tűnik, hogy ezek a korábbi becslések legmagasabb pontjai. A megfigyelések emellett a fekete lyuk - neutroncsillagok összeolvadásának csábító utalásait is tartalmazzák, amelyeket korábban még nem fedeztek fel. A LIGO közelgő egész éven át tartó megfigyelése során észlelhetünk gravitációs hullámokat egy ilyen eseményből. "
Egy fekete lyuk - neutroncsillagok összefonódása erősebb gravitációs hullámokat generálna, mint két összeolvadó neutroncsillag. A kérdés most az, hogy milyen gyakran és milyen közel állnak ezek az egyesülések. Ezt a választ a 2004. novemberében elindított Swift adhatja meg.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
