A Swift műholdnak és számos földi optikai távcsőnek köszönhetően a csillagászok többet tudnak meg az úgynevezett „sötét” gamma-sugárzásról, amely gamma- és röntgenkibocsátásban világos, de csak kevés látható fénygel rendelkezik. Ezek a sötét kitörések a csillagászok számára betekintést nyújtanak a csillagképződés porok által rejtett területeinek megtalálásához is. „Vizsgálatunk meggyőző bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a csillagképződést nagy része az univerzumban rejti a galaxisokban, amelyek egyébként nem tűnnek porosnak” - mondta Joshua Bloom, az UC Berkeley csillagászati társult professzora és a tanulmány vezető tudósítója. a Kaliforniai Amerikai Csillagászati Társaság ülésén tett megállapításai.
A gamma-sugárzás az univerzum legnagyobb robbanása, amely annyi fényt képes előállítani, hogy a földi távcsövek fény milliárd fényév alatt könnyen felismerik azt. Mindazonáltal több mint egy évtizede a csillagászok zavartak az úgynevezett sötét robbanások természetét illetően, amelyek gamma- és röntgen sugarakat bocsátanak ki, de csak kevés vagy egyáltalán nem látnak fényt. A NASA Swift műholdja által a 2004. évi indítása óta észlelt robbanások nagyjából felét teszik ki.
A tanulmány megállapítja, hogy a legtöbb a normál galaxisokban fordul elő, nagy földi optikai távcsövekkel érzékelhetők.
"A sötét robbantások egyik lehetséges magyarázata az volt, hogy azok olyan messze voltak, hogy látható fényük teljesen megszűnt" - mondta Bloom. Az univerzum tágulásának és a növekvő kozmikus távolságokon megvastagodó hidrogén-ködnek köszönhetően a csillagászok nem látnak látható fényt körülbelül 12,9 milliárd fényév távolságban lévő tárgyakról. Egy másik lehetőség: Sötét robbanások robbantak fel a galaxisokban, szokatlanul vastag mennyiségű csillagközi porral, amely elnyelte a robbanás fényét, de nem a magasabb energiájú sugárzást.
A világ egyik legnagyobb optikai távcsövével, a Hawaii-i 10 méteres Keck I-vel a 14 Swift által felfedezett sötét robbantás helyén ismeretlen galaxiseket kerestek. "Ebből a tizenegyből egy gyenge, normál galaxist találtunk" - mondta Daniel Perley, a tanulmányt vezető UC Berkeley végzős hallgató. Ha ezek a galaxisok szélsőséges távolságra helyezkednének el, akkor még a Keck-távcső sem látta őket.
A legtöbb gamma-sugárzás akkor fordul elő, amikor a hatalmas csillagok kifogynak a nukleáris üzemanyagból. Amint a maguk fekete lyukba vagy neutroncsillagba esnek, a gázfúvókák - amelyeket nem teljesen megértett folyamatok hajtanak végre - áthatolnak a csillagon, és az űrbe robbantanak. Ott sztrájkolnak a csillag által korábban szétszórt gázhoz, és melegítik, ami sok hullámhosszon rövid élettartamú utánvilágítást generál, beleértve a látható fényt is.
A tanulmány azt mutatja, hogy a sötét kitöréseknek hasonlóaknak kell lenniük, kivéve azokat a poros foltokat a gazda galaxisokban, amelyek elfedik a fény legnagyobb részét utóvilágításukban.
A csillagászok 14 olyan törést vizsgáltak meg, amelyek optikai fénye vagy a vártnál sokkal halványabb volt, vagy teljesen hiányzott. Megállapították, hogy szinte minden „sötét” gammasugár-robbanásnak van egy gazda galaxisa, amelyet nagy optikai távcsövek képesek felismerni.
A csillagképződés sűrű felhőkben fordul elő, amelyek gyorsan megtelnek porral, amikor a legtömegebb csillagok gyorsan öregednek és felrobbannak, és az újonnan létrehozott elemeket a csillagközi közegbe öntik, hogy új csillagképződést képezzenek. Ezért a csillagászok feltételezik, hogy a porral töltött galaxisokban nagy mennyiségű csillag képződik, bár valójában rendkívül nagy kihívást jelentett annak mérése, hogy mennyi port készített ez a folyamat a legtávolabbi galaxisokban.
A csillagok, amelyek úgy gondoltak, hogy felrobbannak, amikor a gammasugár-robbanások gyorsan élnek és fiatalokként halnak meg. A sötét kitörések olyan csillagokat reprezentálhatnak, amelyek soha nem sodródtak távol az őket alkotó poros felhőktől.
A gamma-sugarakódásokat 13,1 milliárd fényév infravörös hullámhosszon detektálták. „Ha 13 milliárd évvel ezelőtt - kevesebb, mint egy milliárd évvel az univerzum kialakulása után - gyakori volt a gamma-sugárzás, akkor nagy számban kellene azokat felfedezni” - magyarázta a csapat tagja, S. Bradley Cenko, az UC Berkeley-nél is. "Nem, ami azt jelzi, hogy az első csillagok kevésbé izgalmas ütemben alakultak, mint néhány modell javasolta."
A csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a sötét robbanások kevesebb, mint körülbelül 7% -a fordulhat elő ilyen távolságra, és javasolják az új galaxisok rádió- és mikrohullámú megfigyeléseit, hogy jobban megértsék, hogyan poros régióik blokkolják a fényt. A megállapításokról szóló dokumentumot benyújtották az Astronomical Journal-nak.
Forrás: NASA, UC Berkeley, AAS
