A Swift röntgen-távcsője elkészítette a GRB050509b ezt a képet, amelyet a galaxisfürthez tartozó diffúz röntgenkibocsátásba ágyazott. Kép jóváírása: NASA. Kattints a kinagyításhoz.
Két milliárd évvel és 25 nappal ezelőtt egy távoli galaxisban zajlott egy esemény, amelynek célja a csillagászati közösség vízgyűjtője lenni? a gamma-sugarak rohanása csupán harminc másodpercig tart. A helyesen elnevezett Swift obszervatórium „látta” a gammat a Burst Alert Telescope (BAT) műszerrel, nagyjából kidolgozta, ahonnan jönnek, és elfordította a röntgen- és UV-távcsövet. A nemzetközi GCN (GRB Koordináták Hálózata) világszerte (és az űrben) megfigyelő intézetek felszólításaival világítottak meg, és közölték azt, amit találtak, amikor odafigyeltek. Az adatok Namíbiából, a Kanári-szigetekről, az Egyesült Államok kontinentális részéről, Chiléből, Indiából, Hollandiából és mindenekelőtt Hawaiiból származtak. A világ vezető optikai távcsövei, a VLT, a Kecks, Gemini, Subaru - mind cselekedtek; az elektromágneses spektrumot lefedték a rendkívül nagy energiatartalmú gammaktól a rádióig.
És miért? Néhány tucat gammasugár plusz egy tucat röntgen? A csillagászok több mint egy évtized óta tudják, hogy a gammasugár-törések (GRB-k) két különféle formában fordulnak elő: „hosszú lágy”? és "rövid-kemény". A GRB050509b rövid-kemény volt. Körülbelül 30 ms-ot tartott, a gammaspektruma erősebb volt? gamma, mint? puha? egyet, és ez volt az első alkalom, hogy a röntgen utánvilágítást észlelték.
A csillagászok évek óta „kétségbeesetten keresnek utánvilágítást”. Ezek a röntgen, ultraibolya, optikai, IR és rádióhullámok, amelyek a GRB helyéről áramlanak, miután a gamma-sugárzás elszivárog. Mivel ezek forrását pontosabban meg tudjuk határozni, mint maguk a GRB-k, az utánvilágítás megtalálása az első lépés annak meghatározásához, hogy mi az.
A GRB050509b előtt a csillagászok arra az elméletre támaszkodtak, hogy a hosszú lágy GRB-k mag-összeomlású szupernóvák (összetapadók). Míg tucatnyi elméleti cikk jelent meg arról, hogy milyen rövid-kemény GRB-k lehetnek, csak három forgatókönyv tűnt alkalmasnak a gamma-sugárzás adataira? egy neutroncsillag egyesülése (vagy ütközése) egy másikval (vagy egy fekete lyukkal), egy mágneses óriási fáklyával (egy “erősen mágneses neutroncsillag” csillagrengés?), vagy valamilyen variáció az összecsúszási témában.
Most az első, amely valószínűleg száz száz cikkből áll a GRB050509b-en, közzétételre került. A 28 szerző azt a következtetést vonja le, hogy „megfigyelhetően alátámasztja azt a hipotézist, miszerint rövid bináris (két neutron csillag vagy egy neutron csillag és egy fekete lyuk) egyesülésekor rövid-kemény robbanások merülnek fel”.
A kutatók kulcsa? a következtetés a röntgen utánvilágítás "lokalizációja".
A Swift röntgen-távcső röntgenfelvételeket észlel az ég ugyanazon régiójából, mint a gamma; némi álcázás után, hogy a látszólagos röntgenpozíciót a csillagászokhoz kapcsolják? A koordinátarendszert (RA és Dec) használva a Swift XRT csapata megállapította, hogy az utánvilágítás körülbelül 15 ″ (ív másodperc) körből származik, amelynek középpontja körülbelül 10 ″ az elliptikus galaxis szívétől (amely ma emlékezetes G1 névvel rendelkezik). ), maga a röntgenben fürdött galaxisok gazdag klaszterének tagja. Honnan tudták, hogy ez utóvilágítás? Mert elhalványult; a klaszterek diffúz röntgen fénye ezt nem teszi meg.
És annak ellenére, hogy nagyon alaposan megvizsgáltuk, más elektromágneses utánvilágítást sem észleltek.
Tehát most 28 csillagászunknak ki kellett dolgoznia, vajon a G1 külvárosában van-e a csillaghalál, vagy valahol máshol; mi a "házigazda", a csillagász beszél.
A modern csillagászat nagymértékben használja a statisztikákat; A kutatók általában sok és sok példát akarnak, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy nincs pelyhesük. Ebben az esetben az egyetlen statisztika, amelyet a cikk szerzői megtehetnek, egy számítás? mennyire valószínű, hogy rövid-kemény GRB (feltételezve, hogy ilyenek a csillaghalál eseményei) fordulna elő? egy elliptikus galaxis, egy gazdag klaszterben, csak véletlenül? Sok különböző? Mennyire valószínű? kérdéseket tettek fel; a válaszok minden esetben "nem nagyon valószínűek". Senki sem zárja ki a szerencsét.
Kutatóink most a rövid-kemény GRB-k és a GRB utánvilágítás különböző elméleti modelljeihez fordultak, hogy megfigyeljék, hogy a megfigyelési adatok mennyiben felelnek meg az elméleti elvárásoknak, feltételezve, hogy a GRB eltért a G1-ben.
Jó hír (# 1), hogy az utánvilágítás adatai jól illeszkednek: a rövid-kemény GRB-k sokkal kevesebb energiát bocsátanak ki (gamma), mint a hosszú lágy energiák (tehát a rövid-kemény GRB-k utáncsillapításának enyhébbnek kell lennie; a gamma-energia egy indikátor az utánvilágítás energiája). Még ennél is jobb, mivel mivel az összetört törmelék meghatározza, hogy az utánvilágítás milyen fényes lesz, a halvány GRB050509b utánvilágítás pontosan az, amire számíthat, ha ez történik egy elliptikus csillagközi közeg megrongálódott gázában (a collapsar utánfényei részben fényesek) mert ezek a gázpor-felhők rendetlen maradványaiban fordulnak elő, ahonnan alig néhány millió évvel ezelőtt születtek.
A jó hír második darabja az, hogy a G1-ben nem volt nyoma a közelmúltbeli csillagképződésnek, tehát nagyjából kizárnák az őrzőt. Miért? Mivel a collapsárok nagyon fiatal csillagok, így haláluk előtt nem tudtak messzire menni szülőhelyüktől. Ezenkívül még a legszimbólumabb colpsar szupernóva törmeléke is látható lett volna, néhány nappal később.
Mi lenne egy hatalmas fáklyával, amelyet egy magnetar alkot? Ez nem zárható ki erősen a GRB050509b esetében, de a G1-hez hasonló galaxisban a mágneses elemek nem valószínűek, és a GRB050509b ezerszor fényesebb volt, mint a legerősebb mágneses fáklya, amelyet eddig láttunk.
Ez elhagyja a bináris (vagy az NS-BH bináris) csillagok egyesülését. Hol találnánk ilyen bináris, csak készen állt az egyesülésre? Bizonyára megtalálhatók a spirális galaxisok külvárosában vagy gömbös klaszterekben, ám az óriás elliptikus galaxisok, mint például a G1, leginkább ott vannak.
Szóval az ügy lezárult? Nem egészen. ? Más progenitori modellek továbbra is életképesek, és a Swift misszióból származó további gyorsan lokalizált pursések kétségkívül segítenek az ősök képének további tisztázásában.
Lehet-e csillaghalál a GRB050509b-nél egy távoli galaxisban? Lehet, hogy a tucatnyi homályos folt közül egy (egy sokkal távolabbi galaxiscsoport? Ilyen véletlenszerű igazítások nagyon gyakoriak) a röntgen utánvilágításban vagy annak közelében? Talán erről a GRB050509b számú jövőbeni beszámolókban kerül sor.
Eredeti forrás: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505480
