A csillagász, Andrew Levan szerint, a gamma-sugár-törések tanulmányozásakor egy régi mondás van: „Amikor egy gammasugár-robbanást láttál, akkor látta… csak egy gamma-sugárzás tört. Ők nem mindazonáltal ”- mondta egy április 16-i sajtótájékoztatón, amelyben egy nagyon másfajta GRB felfedezését tárgyalták - egyfajta új, tartós ízű.
A szokatlan, hosszú távú csillagrobbanások közül háromat nemrégiben fedeztek fel a Swift műholdas és más nemzetközi távcsövek segítségével, és egy, a GRB 111209A nevű, a leghosszabb GRB, amelyet valaha megfigyelték, legalább 25 000 másodperc vagy kb. 7 óra időtartammal.
"Megfigyeltük a legtökéletesebb gamma-sugárzást a modern történelemben, és úgy gondoljuk, hogy ezt az eseményt egy kék szuperhalál halála okozza" - mondta Bruce Gendre, a Francia Tudományos Kutatási Központhoz társult kutató, aki ezt a tanulmányt vezette, miközben az Olasz Űrügynökség Tudományos Adatközpontja, Frascati, Olaszország. "Ez okozta a közelmúlt történelmének legerősebb csillagrobbanását, valószínűleg a Nagyrobbanás óta."
A csillagászok szerint ez a három GRB a csillagrobbanások korábban fel nem ismertetett osztályát képviseli, amelyek a Napunknál százszor nagyobb szupergáns csillagok katasztrofális halálából származnak. A GRB-k a világító és leginkább titokzatos robbanások az univerzumban. A robbanások a gamma sugarainak - a fény legerősebb formájának - és a röntgen sugárzását bocsátják ki, és olyan utánvilágítást eredményeznek, amelyet meg lehet figyelni optikai és rádió energián.
A Swift, a Fermi távcső és más űrhajók naponta átlagosan körülbelül egy GRB-t észlelnek. Arra a kérdésre, hogy miért nem fedezték fel ilyen típusú GRB-t korábban, Levan elmagyarázta, hogy ezt az új típust nehéz megtalálni, mivel hosszú ideig tartanak.
„A gammasugár-távcsövek általában észlelnek egy gyors tüskét, és akkor egy robbanást keresnek - hány gammasugár érkezik az égből” - mondta Levan a Space Magazine-nak. „De ezek az új GRB-k hosszú idő alatt, a szokásos 100 másodperc helyett 10 000 másodperc alatt bocsátják ki az energiát. Mivel ez szétszórt, nehezebb észrevenni, és csak a Swift elindítása óta képesek vagyunk képeket készíteni az égboltról a GBS-kről. Az újfajta felismeréséhez hosszú időn keresztül össze kell vonnia az összes fényt. ”
Levan csillagász a Warwicki Egyetemen, Coventry-ben, Angliában.
Hozzátette, hogy ezek a tartós GRB-k valószínűleg gyakoribbak voltak az univerzum múltjában.
A csillagászok hagyományosan kétféle GRB-t ismernek fel: rövid és hosszú, a gamma-sugárzás időtartama alapján. A rövid sorozat két másodpercig tart, vagy kevesebb, és úgy gondolják, hogy egy bináris rendszerben kompakt tárgyak egyesülését képviselik, a legvalószínűbbek a neutroncsillagok és a fekete lyukak. A hosszú GRB-k több másodperctől néhány percig tarthatnak, a jellemző időtartam 20-50 másodperc lehet. Úgy gondolják, hogy ezek az események összekapcsolódnak egy csillag a Nap tömegének többszöri összeomlásával és egy új fekete lyuk megszületésével.
"Ez egy nagyon véletlenszerű folyamat, és minden GRB nagyon különbözőnek tűnik" - mondta Levan az eligazítás alatt. „Mindegyiknek sokféle időtartama és számos energiája van. Sokkal nagyobb mintát vesz majd, hogy kiderüljön, vajon az új típus bonyolultabb-e, mint a szokásos gammasugár-törések. ”
Az összes GRB nagy teljesítményű fúvókákat hoz létre, amelyek az ellenkező irányba szinte fénysebességgel hajtják el az anyagot. Amikor a csillagban és annak környékén az anyaggal kölcsönhatásba lépnek, a fúvókák nagy energiájú fényt hoznak létre.
Gendre és kollégái részletes tanulmányt készítettek a GRB 111209A-ról, amely 2011. december 9-én merült fel, a Konus eszköz gamma-sugár adatainak felhasználásával a NASA szélhajójában, a Swift röntgen megfigyelései és az Európai Űrügynökség XMM-Newton műholdja. , és a chilei La Silla-i TAROT robotmegfigyelő központ optikai adatai. A 7 órás sorozat messze a leghosszabb ideig tartó GRB.
Egy másik esemény, a GRB 101225A, 2010. december 25-én robbant fel, és legalább két órán keresztül magas energia kibocsátást eredményezett. Később „karácsonyi robbanásnak” nevezve az esemény távolsága ismeretlen volt, ezért két csapat radikálisan eltérő fizikai értelmezésekhez jutott. Az egyik csoport arra a következtetésre jutott, hogy a robbanást egy aszteroida vagy üstökös okozta, amely a saját galaxisunkban egy neutroncsillagra esett. Egy másik csoport megállapította, hogy a robbanás egy egyesülési esemény következménye egy körülbelül 3,5 milliárd fényév távolságban lévö egzotikus bináris rendszerben.
"Most már tudjuk, hogy a karácsonyi robbanás sokkal távolabb történt, több mint a megfigyelhető világegyetem felénél, és következésképpen sokkal hatalmasabb, mint ahogyan ezek a kutatók elképzeltek" - mondta Levan.
A Hawaii Gemini északi távcsövével Levan és csapata megszerezte a halvány galaxis spektrumát, amely a karácsonyi robbanást otthont adta. Ez lehetővé tette a tudósok számára, hogy azonosítsák az oxigén és a hidrogén emissziós vonalait, és meghatározzák, hogy ezeket a vonalakat mennyiben mozgatták el alacsonyabb energiákhoz a laboratóriumi megjelenésükhöz képest. Ez a különbség, amelyet a csillagászoknak vöröseltolódásként ismertek, kb. 7 milliárd fényév távolságra helyezkedik el.
A Levan csapata megvizsgálta a 111209A-t és a legújabb 121027A-robbanást is, amely 2012. október 27-én robbant fel. Mindegyik hasonló röntgen-, ultraibolya- és optikai sugárzást mutat, és mindegyik kompakt galaxisok központi régióiból származik, amelyek aktívan csillagokat képeznek. A csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy mindhárom GRB újfajta GRB-t jelent, amelyet „ultra hosszú” sorozatnak hívnak.
"Az ultra hosszú GRB-k nagyon nagy csillagokból származnak" - mondta Levan -, talán olyan nagy, mint a Jupiter pályája. Mivel az anyagnak, amely a csillag szélétől a fekete lyukra esik, tovább kell esnie, tovább kell tartania. Mivel az odajutás hosszabb időt vesz igénybe, hosszabb ideig hajtja a sugárhajtóművet, így időt ad arra, hogy kitörjön a csillagból. ”
Levan szerint a Wolf-Rayet csillagok legjobban megfelelnek a leírásnak. "A Nap tömegének több mint huszonszorosával születnek, de olyan melegnek égnek, hogy elvezetik a mély, legkülső hidrogénrétegüket, mint kiáramlást, amelyet csillagszélnek nevezünk" - mondta. A csillag légkörének eltávolításakor egy objektum elég masszív marad, hogy fekete lyukat képezzen, de elég kicsi ahhoz, hogy a részecskefúvókák a teljes GRB-kre jellemző időpontokban végigmenjenek.
John Graham és Andrew Fruchter, a Baltimore-i Űrtávcső tudományos intézetének csillagászai, részleteket szolgáltattak arról, hogy ezek a kék szupergátak viszonylag szerény mennyiségű, a héliumnál nehezebb elemet tartalmaznak, amelyeket a csillagászok fémeknek hívnak. Ez illik egy nyilvánvaló puzzle-darabhoz, hogy ezeknek az ultra hosszú GRB-knek erősen belső preferenciája van az alacsony fémségű környezetnek, amely csak nyomnyi mennyiségű elemet tartalmaz, kivéve a hidrogént és a héliumot.
"Nagyon fémes hosszú távú GRB-k léteznek, de ritkák" - mondta Graham. „Az alacsony fémségű események körülbelül 1/25-én fordulnak elő (csillagképző egységre számítva). Ez jó hír számunkra a Földön, mivel annak valószínűsége, hogy az ilyen típusú GRB a galaxisunkban elbukik, sokkal kisebb, mint azt korábban gondoltuk. "
A csillagászok kedden tárgyalták eredményeiket a 2013. évi Huntsville Gamma-ray Burst Szimpóziumon, Nashville-ben, Tenneszben. A találkozót részben az Alabama Egyetem szponzorálta Huntsville-ben, valamint a NASA Swift és Fermi Gamma-ray Űrtávcsőjének küldetéseit. Gendre megállapításai megjelennek az Astrophysical Journal március 20-i kiadásában.
Papír: “Az ultra hosszú gamma-sugaras sorozat 111209A: A kék szupergáncs összeomlása?” B. Genre és munkatársai.
Cikk: „Az LGRB-k féllel való félelme.” J. F. Graham és A. S. Fruchter.
Források: Telekonferencia, NASA, Warwicki Egyetem, CNRS
