A Gamma Ray Bursts (GRB) rejtélyének feltárása egy olyan történet, amely tele van nemzetközi intrikákkal, fantasztikus igényekkel, komoly visszatekintéssel és fokozatos javulásokkal az univerzum legerősebb energiájú, pusztító erőinek valódi természetéről és következményeiről. Az úgynevezett „sötét gamma-sugárkitöréseket” tanulmányozó tudóscsoport új eredményei határozottan beillesztettek egy új darabot a GRB puzzle-be. Ezt a kutatást egy cikk tartalmazza, amely az Astronomy & Astrophysics folyóiratban jelenik meg 2010. december 16-án.
A GRB-k felfedezése az amerikai űrprogram váratlan eredménye és az oroszok katonaságának nyomán tartották a hidegháború nukleáris kísérleti tilalmáról szóló szerződés betartásának ellenőrzésére. Annak biztosítása érdekében, hogy az oroszok nem robbantak a nukleáris fegyverekkel a Hold túloldalán, az 1960-as években a Vela űrhajókat gamma-sugár-detektorokkal szerelték fel. A Hold a távoli oldalról árnyékolhatja a röntgenfelvételek nyilvánvaló aláírását, de a gammasugarak közvetlenül behatolnának a Holdon keresztül, és a Vela műholdak észlelhetők lennének.
1965-re nyilvánvalóvá vált, hogy azok az események, amelyek kiváltották a detektorokat, de egyértelműen nem voltak a nukleáris robbantások aláírói, ezért azokat óvatosan és titokban elhelyezték a jövőbeli tanulmányozás céljából. 1972-ben a csillagászok elég pontossággal tudták levezetni az események irányát, hogy kizárják a Napot és a Földet. Arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a gamma-sugár események „kozmikus eredetűek”. 1973-ban ezt a felfedezést bejelentették az Astrophysical Journal-ban.
Ez meglehetősen aggasztóvá tette a csillagászati közösséget, és tucatnyi GRB-ről szóló cikk és azok okai megjelentek az irodalomban. Kezdetben a legtöbb hipotézis szerint ezeknek az eseményeknek a származása a saját galaxisunkból származik. A haladás fájdalmasan lassú volt a Compton Gamma Ray Observatory 1991. évi beindításáig. Ez a műhold elengedhetetlen adatokat szolgáltatott, jelezve, hogy a GRB-k eloszlása nincs torzítva valamely meghatározott irányban az űrben, például a galaktikus sík vagy a Tejút-galaxis központja felé. A GRB-k mindenütt körülöttünk jöttek. „Kozmikus” eredetűek. Ez nagy lépés volt a helyes irányba, de további kérdéseket vet fel.
A csillagászok évtizedek óta keresnek egy társat, minden csillagászati objektum egybeesik egy nemrégiben megfigyelt robbanással. A GRB-k helyének pontos hiánya azonban a mai műszerek miatt frusztrálta a kozmikus robbanások forrásainak meghatározására tett kísérleteket. 1997-ben a BeppoSAX röviddel egy esemény után GRB-t detektált a röntgenfelvételekben, és az optikai izzás utáni fényt 20 órával később detektálta a William Herschel távcső. A mély képalkotás egy halvány, távoli galaxist azonosított a GRB gazdaszervezeteként. Egy éven belül véget ért a GRB-k távolsága. A GRB-k rendkívül távoli galaxisokban fordulnak elő. A szupernóvákkal való kapcsolat és a nagyon hatalmas csillagok halála szintén utalást jelentett a GRB-ket előállító rendszerek természetére.
Nem volt túl hosszú a verseny előtt a felmelegített GRB-k optikai utánvilágításának azonosítása, és az új műholdak segítettek pontosan meghatározni ezeknek a fények utáni helyét és a gazdagépeket. A 2004-ben elindított Swift műholdas nagyon érzékeny gamma-sugár-detektorral, röntgen- és optikai távcsövekkel van felszerelve, amelyek gyorsan elforgathatók, hogy a robbanást követően automatikusan megfigyeljék az utánvilágítást, és értesítést küldjenek a hálózatba. teleszkópok a földön a gyors követési megfigyelésekhez.
Manapság a csillagászok felismerik a GRB két osztályozását, a hosszú távú eseményeket és a rövid időtartamú eseményeket. A rövid gamma-sugárzás valószínűleg a neutroncsillagok összeolvadásának köszönhető, és nem társul a szupernóvákhoz. A hosszú távú gamma-sugárzások (GRB-k) kritikus fontosságúak a GRB-robbanások fizikájának, a GRB-knek a környezetükre gyakorolt hatása, valamint a GRB-knek a korai csillagképződésre, valamint az univerzum történetére és sorsára gyakorolt hatásának megértésében.
Míg a röntgen utánvilágítást általában minden GRB-n észlelik, egyesek még mindig megtagadták az optikai utánvilágítás feladását. Eredetileg azokat a röntgen sugárzású, de optikai utánvilágítás nélküli GRB-ket „sötét GRB-k” kapták. A „sötét gamma-sugaras robbanás” meghatározását finomították egy idő- és fényerő-határ hozzáadásával, valamint a GRB teljes energiakibocsátásának kiszámításával.
Az optikai aláírás hiányának több oka lehet. Az utánvilágítás belsőleg alacsony fényerővel bírhat. Más szavakkal, lehetnek csak fényes és gyenge GRB-k. Vagy az optikai energiát erősen elnyelheti a beavatkozó anyag, akár lokálisan a GRB körül, akár a látóvonal mentén a gazdagépen keresztül. Egy másik lehetőség az, hogy a fény olyan nagy vöröseltolódásban lehet, hogy a takarás és az intergalaktikus közeg általi abszorpció tiltja az észlelést az ilyen detektálásokhoz gyakran használt R-sávban.
Az új tanulmányban a csillagászok egyesítették a Swift-adatokat az új megfigyelésekkel, a GROND segítségével, amely egy dedikált GRB nyomkövető eszköz volt, amelyet a chilei La Silla 2,2 méteres MPG / ESO távcsőjéhez csatlakoztattak. A GROND kivételes eszköz a GRB utánvilágításának tanulmányozására. A Swift-től érkező riasztáson belül percek alatt megfigyelhető, és képes egyidejűleg hét szűrőn keresztül megfigyelni, lefedve a spektrum látható és közeli infravörös részeit.
A hét szűrőn átvett GROND-adatok és a Swift-megfigyelések kombinálásával az csillagászok pontosan meg tudták határozni az utófény által kibocsátott fény mennyiségét széles hullámhosszon, egész nagy energiájú röntgenről a közeli infravörösre. Ezután ezeket az adatokat arra használták, hogy közvetlenül megmérjék a homályos por mennyiségét a GRB és a Föld megfigyelői között. Szerencsére a csapat úgy találta, hogy a sötét GRB-k nem igényelnek egzotikus magyarázatokat.
Azt találták, hogy a robbantások jelentős része az eredeti intenzitásának kb. 60–80% -ára tompul a por eltakarásával. Ez a hatás eltúlzott a nagyon távoli robbanások esetén, amikor a megfigyelőnek csak a fény 30–50% -át látja. Bizonyítva, hogy ez így van, ezek a csillagászok meggyőzően megoldották a hiányzó optikai utánvilágítás rejtvényét. A sötét gammasugár-törések egyszerűen azok, amelyek látható fényét teljesen eltávolították, mielőtt az eljutott hozzánk.
