A csillagok élet sorrendje, egy fekete lyuk kialakulásával zárul le. Kép jóváírása: Nicolle Rager Fuller / NSF Kattintson a nagyításhoz
Csak néhány száz millió évvel a Nagyrobbanás után egy hatalmas csillag kimerítette az üzemanyagot, fekete lyukként összeomlott és a gammasugár robbant fel. A katasztrofális esemény sugárzása csak most érte el a Földet, és a csillagászok arra használják, hogy visszatekintjenek a világegyetem legkorábbi pillanataira. A GRB 050904 nevű robbantást a NASA Swift műholdja figyelték meg 2005. szeptember 4-én. Egy szokatlan dolog ebben a robbantásban az, hogy 500 másodpercig tartott - a legtöbb ennek az időnek a töredékében véget ért.
A látható világegyetem széléről jött, a legtávolabbi robbanásnak, amit valaha észleltek.
A természet ezen heti kiadványában a Penn State University tudósai, valamint az Egyesült Államok és az európai kollégák megvitatják, hogy ez a 2005. szeptember 4-én felfedezett robbanás egy hatalmas csillag következménye, amely egy fekete lyukba zuhant.
A gamma-sugaras robbanásnak nevezett robbanás egy korszakból származik, nem sokkal azután, hogy a csillagok és galaxisok először kialakultak, körülbelül 500 millió és 1 milliárd évvel a Nagyrobbanás után. Az univerzum most 13,7 milliárd éves, tehát a szeptemberi robbanás szondaként szolgál a korai világegyetem körülményeinek tanulmányozására.
"Ez egy hatalmas csillag volt, amely gyorsan élt és fiatalon elpusztult" - mondta David Burrows, a Penn State egyik vezető tudósa és csillagászati és asztrofizikai professzora, a szerző ezen a héten a Natureben közzétett három jelentés egyikének társszerzője. "Ez a csillag valószínűleg egészen más volt, mint amit ma látunk, az a típus, amely csak a korai világegyetemben létezett."
A észlelés időpontja után GRB 050904 nevű robbanást a NASA Swift műholdja fedezte fel, amelyet Penn State üzemeltet. A Swift megadta a kitörési koordinátákat, hogy más műholdak és földi távcsövek megfigyelhessék a kitörést. A robbantás általában csak 10 másodpercig tart, de az utánvilágítás néhány napig elmarad.
A GRB 050904 13 milliárd fényévvel származik a Földtől, ami azt jelenti, hogy 13 milliárd évvel ezelőtt történt, mert a fény elérése ennyi időbe telt. A tudósok csak néhány objektumot fedeztek fel, amelyek több mint 12 milliárd fényévnyire vannak, tehát a robbantás rendkívül fontos az univerzum megértésében, a legnagyobb távcsövek elérhetetlenségén kívül.
"Mivel a robbantás fényesebb volt, mint egy milliárd nap, sok teleszkóp még ilyen hatalmas távolságból is képes volt tanulmányozni azt" - mondta Burrows, akinek az elemzése elsősorban a három teleszkóp Swift adataira összpontosít, a gamma-sugarak és a röntgen sugarainak lefedésével. és ultraibolya / optikai hullámhosszok. Burrows a Swift röntgen távcső vezető tudósa.
A Swift csapata számos egyedi tulajdonságot talált a GRB 050904-ben. A robbantás hosszú - kb. 500 másodpercig tartó -, és a robbantás végének több fáklyája volt. Ezek a jellemzők azt sugallják, hogy az újonnan létrehozott fekete lyuk nem alakult ki azonnal, ahogy egyes tudósok gondolják, hanem inkább egy hosszabb, kaotikus esemény volt.
A közelebbi gamma-sugárzások nem mutatnak annyira lángoló hatást, ami arra utal, hogy a legkorábbi fekete lyukak eltérően alakultak, mint a modern korban - mondta Burrows. A különbség az lehet, hogy az első csillagok hatalmasabbak voltak, mint a modern csillagok. Vagy lehet a korai világegyetem környezetének eredménye, amikor az első csillagok a hidrogént és a héliumot (a Nagyrobbanás során) nehezebb elemekké alakítják.
A GRB 050904 valójában az újonnan bányászott nehezebb elemekre utal, a földi távcsövek adatai szerint. Ez a felfedezés egy második japán csoport tárgyát képezi, amelyet egy japán csoport vezet, Nobuyuki Kawai vezetésével, a Tokiói Technológiai Intézetben.
A GRB 050904 ezen kívül időtágulást mutatott, ami az univerzum hatalmas terjeszkedése eredményeként a 13 milliárd év alatt zajlott, amikor fényre került a Földön. Ez a tágulás azt eredményezi, hogy a fény sokkal vörösebbnek látszik, mint amikor a robbanás közben kibocsátották, és ez megváltoztatja az időérzékelésünket is, a burst belső órájához képest.
Ezek a tényezők a tudósok javára működtek. A Penn State csapat körülbelül 2 perccel az esemény kezdete után fordította Swift hangszereit a robbanásra. A robbantás azonban úgy fejlődött, mintha lassú mozgásban lenne, és csak kb. 23 másodperc volt a robbantásban. Tehát a tudósok már nagyon korai szakaszban láthatták a robbantást.
Csak egy másik tárgyat - egy kvazárt - fedeztek fel nagyobb távolságra. Míg a kvazárok szupermasszív fekete lyukak, amelyek milliárd csillag tömegét tartalmazzák, ez a robbantás egyetlen csillagból származik. A GRB 050904 kimutatása megerősíti, hogy hatalmas csillagok keveredtek a legrégebbi kvazárokkal. Megerősíti azt is, hogy a távoli csillagok még több robbanása - talán az első csillagoktól kezdve - mondják az elméleti szakemberek - megfigyelhetők Swift és más világszínvonalú távcsövek kombinációjával.
"A Swift-et úgy terveztük, hogy keressen egy halk kitörést az univerzum széléről" - mondta Neil Gehrels, a NASA Goddard űrrepülési központjának Greenbeltben (Maryland), a Swift fő nyomozója. „Most megvan egy, és ez izgalmas. Először előfordulhat, hogy az egyes csillagokról az idő kezdete óta megismerkedhetünk. Biztosan még sok más van odakint.
A Swift 2004. novemberében indult, és 2005. januárjában teljes mértékben működőképes. A Swift három fő műszerrel rendelkezik: a Burst Alert Telescope, a X-ray Telescope és az Ultraviolet / Optikai Teleszkóp. Elsődlegesen a NASA Goddard űrrepülési központja, a Greenbelt és a Los Alamos Nemzeti Laboratórium építette, és a GSFC-ben építették a Swift gamma-sugárdetektorát, a Burst Alert Telescope-t, amely a gyors kezdő helyet biztosítja. A Swift röntgen-távcsövét és az UV / optikai távcsövét Penn State vezetésével működő nemzetközi csapatok fejlesztették ki és építették, és nagymértékben felhasználták az egyes intézmények korábbi űrutazási tapasztalatait. A röntgen távcső a Penn State együttműködésének eredménye az angliai Leicesteri Egyetemmel és az olaszországi Brera Csillagvizsgálóval. Az ultraibolya / optikai távcső Penn State együttműködésének eredménye a londoni University College Mullard Űrtudományi Laboratóriumával. Ez a három távcső lehetővé teszi a Swift számára a legtöbb gamma-sugárzás szinte azonnali nyomon követését, mivel a Swift olyan gyorsan forog, hogy a gamma-sugárjel forrása felé mutatjon.
Eredeti forrás: PSU sajtóközlemény
