Kép jóváírása: NASA
A közelmúltban a csillagászok úgy gondolták, hogy a gammasugár közel kétharmada - az univerzum legerősebb ismert robbanásai - úgy tűnik, nem hagy utóvilágítást. Már csak az utánvilágítás marad, amelyet a csillagászok tanulmányozhatnak annak megértésére, hogy mi okozta a robbanást. A NASA HETE űrhajója gyorsan meghatározta a 15 gamma-sugárzás sorozatát, és továbbította ezt az információt a csillagászoknak, hogy kövessék az optikai távcsöveket. Ebben az esetben csak egynek nem volt utóvilágítása. Tehát úgy tűnik, hogy az utánvilágítás gyakori, csak gyorsan kell megnéznie.
A csillagászok megoldották azt a rejtélyt, hogy az összes gamma-sugárzásnak csaknem kétharmada, az univerzum legerősebb robbanása, nyomot vagy utánvilágítást nem hagy: Néhány esetben csak nem voltak elég gyorsak.
A NASA gyors, nagy energiájú tranziens-felfedezőjének (HETE) új elemzése, amely felrobban, és más műholdakat és távcsöveket percekben (és néha másodpercekben) a robbanáshoz irányít, rámutat arra, hogy a legtöbb gammasugár-felrobbanásnak valószínűleg van valamilyen utánvilágítása.
A tudósok ma az sajtótájékoztatón jelentenek meg a 2003. évi Gamma Ray Burst konferencián Santa Fe-ben, az Egyesült Államokban. Ez egy éves HETE-adatok csúcspontja.
"Évek óta úgy gondoltuk, hogy a sötét gamma-sugárzások sokkal asszociáltabbak, mint a Cheshire-macskák, és nem szívesen hagynak látható mosolyt mögött, amikor elhalványulnak." - mondta a HETE vezető kutatója, George Ricker, a Massachusetts Institute of Technology Intézetéből. Cambridge, Mass.
„Most végre meglátjuk azt a mosolyt. Kicsit apránk, robbanás tört, a gamma-sugár rejtély kibontakozik. Ez az új HETE eredmény azt sugallja, hogy most már módunk van a legtöbb gamma-sugárzás kivizsgálására, nem csupán egy apró harmadára. "
A gammasugár-robbanás, amely valószínűleg egy fekete lyuk kialakulását jeleníti meg, csak néhány milliszekundum alatt, egy percig felfelé tart, majd örökre elhalványul. A tudósok szerint sok törés tűnik a hatalmas csillagok robbanásának, amelyek a Nap tömegének több mint harmincszorosát jelentik. Véletlenszerűek, és az ég bármely részén előfordulhatnak, körülbelül egy napi sebességgel. Az utánvilágítás, órákig vagy napokig tartva alacsony energiájú röntgen és optikai fényben, az elsődleges eszköz a robbanás tanulmányozására.
Az utánvilágítás hiánya az összes robbanás óriási kétharmadában arra késztette a tudósokat, hogy azt gondolják, hogy az adott gamma-sugárzás túl messze van (tehát az optikai fény „vörösre tolódik” az optikai távcsövekkel nem kimutatható hullámhosszra) vagy a tört poros csillagképző régiókban fordult elő (ahol a por elrejti az utánvilágítást).
Ésszerűbben, Ricker szerint, a sötét robbanások többsége utófényeket képez, ám az utófények kezdetben nagyon gyorsan elhalványulnak. Utóvilágítás keletkezik, amikor a kezdeti robbanásból származó törmelék a csillagközi régiókban létező gázzá alakul, és sokkhullámokat generál, és addig melegíti a gázt, amíg nem világít. Ha az utóvilágítás kezdetben túl gyorsan elhalványul, mert a lökéshullámok túl gyengeek, vagy a gáz túl érzékeny, akkor az optikai jel cseppenként eshet alá azon szint alá, amelyen a csillagászok felvehetik és nyomon követhetik. Később az utánvilágítás lelassíthatja csökkenési sebességét - de későn van ahhoz, hogy az optikai csillagászok visszaállítsák a jelet.
A HETE, a MIT által összegyűjtött és a NASA által üzemeltetett nemzetközi misszió havonta körülbelül két sorozat gyors és pontos helyét határozza meg. Az elmúlt évben a HETE apró, de nagy teljesítményű lágy röntgen kamerája (SXC), a három fő eszköz egyike, pontosan meghatározta a pozíciókat 15 gamma-sugárzás esetén. Meglepő módon az SXC tizenöt robbanásának csak egy bizonyult sötétnek, míg a korábbi műholdas eredmények alapján tízre lehetett számítani.
Az MIT vezette csoport arra a következtetésre jutott, hogy az utánfények végleges megtalálásának oka kettős: A pontos, gyors SXC sorozathelyeket gyorsan és alaposabban keresik az optikai csillagászok; és az SXC-törések valamivel fényesebbek a röntgen-sugarakban, mint az előző műholdak legtöbbje által vizsgált gamma-sugárzóbb sorozat, és így a hozzájuk tartozó optikai fény is erősebb.
Így úgy tűnik, hogy a HETE a gamma-sugárzás mindössze 15% -áért felelős, jelentősen csökkentve a „hiányzó utánvilágítás” problémájának súlyosságát. Az optikai csillagászok csoportjai által a következő évben tervezett tanulmányok tovább csökkentik, és esetleg akár megszüntetik a fennmaradó eltérést.
A gamma-sugárvadászok kihívást jelentenek. A gamma- és röntgennyilvántartás miatt, amelyek nem fókuszálhatók úgy, mint az optikai fény, a HETE csak néhány ívpercen belül határozza meg a robbantást azáltal, hogy megméri az árnyékok által okozott röntgen sugarak által okozott árnyalatokat, amelyek az SXC-ben pontosan kalibrált maszkon haladnak át. (Egy ívperc körülbelül a kar hossza mentén tartott tű szemének nagysága.) A legtöbb gamma-sugárzás rendkívül messze van, tehát számtalan csillag és galaxis kitölti azt az apró kört. A fényes és elhalványuló utánvilágítás gyors lokalizációja nélkül a tudósoknak nagy nehézségek vannak a gamma-sugárzás sorozatának pár vagy hét múlva történő megtalálása. A HETE-nek továbbra is lokalizálnia kell a gamma-sugárzást, hogy rendezze a fennmaradó sötét törések eltérését.
A HETE űrhajó, a 2004-es kiterjesztett küldetésen, a NASA Explorer programjának része. A HETE az MIT közötti együttműködés; NASA; Los Alamos Nemzeti Laboratórium, Új-Mexikó; A franciaországi Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), a Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) és az Ecole Nationale Superieure del’Aeronautique et de l’Espace (Sup’Aero); valamint a japán Fizikai és Kémiai Kutatóintézet (RIKEN). A tudományos csapat tagjai a Kaliforniai Egyetem (Berkeley és Santa Cruz) és a Chicagói Egyetem, valamint Brazília, India és Olaszország tagjai.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
