Atrisinātas “tumšu” gamma-staru pārrāvumu mīklas

Starpzvaigžņu putekļi absorbē lielu daļu redzamā starojuma komponenta

Tumša gamma-starojuma pārrāvuma māksliniecisks attēlojums zvaigžņu veidošanās reģionā © ESO / L Calçada
lasīt skaļi

Gamma staru pārrāvumi ir viena no visenerģiskākajām parādībām Visumā, taču redzamā gaismā daži no šiem milzu sprādzieniem vāji kvēlo. Tagad astronomi ir noskaidrojuši, ka šie "tumšie" gamma-staru pārrāvumi neveido savu klasi, bet tos samazina tikai putekļi starp zemi un sprādzienu. Kā ziņots žurnālā "Astronomy & Astrophysics", tikai 30 līdz 50 procenti gaismas sasniedz Zemi.

Gamma staru bursti (GRB) parādās bez brīdinājuma un var svārstīties no sekundes daļas līdz vairākām minūtēm. Lai novērotu to augstas enerģijas gamma starojumu, ir jāizmanto kosmosa teleskopi. Tomēr pirms trīspadsmit gadiem astronomi atklāja, ka šie masīvie sprādzieni rada arī mazāk enerģijas enerģijas starojumu, ko var novērot daudz ilgākos periodos: šis gamma staru pārrāvuma "pēcspīdums" var ilgt vairākas nedēļas vai gadus.

“Tumšu” gamma-staru pārrāvumu noslēpums

Lai gan visiem gamma staru pārrāvumiem ir pēcspīdums rentgenstaru diapazonā, tikai aptuveni puse no tiem redz arī redzamo gaismu. Atlikušie GRB savādi paliek neredzami šajā spektrālajā reģionā. Tāpēc daži zinātnieki ir ierosinājuši, ka vizuāli "tumšais" pēcspīdums var liecināt par pilnīgi jauna veida Gamma-Ray Burst eksistenci ar savu raksturīgo sprādziena mehānismu, piemēram, bināro zvaigžņu apvienošanos.

Citi pētnieki tomēr uzskatīja, ka šie tumšie GRB notika ārkārtīgi lielos attālumos: iepriekšējie pētījumi jau bija ierosinājuši, ka kosmiskie putekļi starp izvirduma vietu un zemi varētu mazināt pēcspīdumu.

GROND: GRB novērošana caur septiņiem filtriem

Kopš 2004. gada beigām NASA satelīts Swift riņķo ap Zemi un var tieši un ātri noteikt gamma staru pārrāvumus. Kad tiek konstatēts uzliesmojums, satelīts nekavējoties pārraida savu atrašanās vietu debesīs uz citiem teleskopiem, kuri nekavējoties meklē GRB pēcspīdumu. Tagad publicētajam pētījumam astronomi ir sasaistījuši Swifta datus ar novērojumiem ar GROND instrumentu, kas īpaši izstrādāts gamma staru pārrāvuma pēcspīduma monitoringam, un MPG / ESO 2, 2 metru teleskopu La Silla Čīlē. tiek izmantots. Tādā veidā pētniekiem izdevās atrisināt mīklu par optiski tumšu pēcspīdumu. displejs

Pēcspīduma izmeklēšanā izšķirošā loma ir GROND spējai tā dēvētajā “ātrās reaģēšanas režīmā” (burtiski “ātrās reaģēšanas režīmā”) ), lai sāktu novērojumus dažu minūšu laikā pēc pārrāvuma atklāšanas. GROND vienlaikus novēro septiņās filtru joslās, kas aptver gan redzamo, gan tuvās infrasarkano staru. GROND datu, kas iegūti ar šiem septiņiem filtriem, un Swift novērojumu kombinācija ļāva astronomiem pēcspīdēt lielā daļā elektromagnētiskā spektra, proti, no rentgena līdz uz tuvo infrasarkano staru, lai izmērītu.

Putekļi absorbē līdz 40 procentiem no spilgtuma

Pēc šādiem visaptverošiem mērījumiem ir iespējams tieši noteikt putekļu daudzumu, kas pa ceļam uz zemi ir izgājis caur gaismu un mazina pēcspīdumu. Iepriekšējos pētījumos astronomi tikai aptuveni varēja noteikt putekļu ietekmi. Izmantojot salīdzinoši plašus novērojumu datu kopumus gan no GROND, gan no citiem lielajiem teleskopiem, ieskaitot ESO ļoti lielo teleskopu, pētnieki izlikās, lai izsekotu gandrīz visu novērojumu kampaņas attālumu attālumus. abzuschtzen.

Kā izrādījās, pēc mirdzuma ar ievērojamu tā daļu putekļi novājina līdz aptuveni 60–80 procentiem no sākotnējā spilgtuma. Tā sauktais kosmoloģiskais ļoti tālu izvirdumu sarkanais nobīde pastiprina šo efektu, lai novērotājs uz zemes sasniegtu tikai 30–50 procentus gaismas.

Astronomu secinājums: Lielākā daļa optiski tumšo gamma-staru pārrāvumu ir tikai tie notikumi, kad putekļi, pirms tie bija sasnieguši mūs, pilnībā norija pēcgaisa redzamā gaismā. Salīdzinot ar daudziem citiem instrumentiem uz lielajiem teleskopiem, GROND ir lēta un samērā vienkārša ierīce. Neskatoties uz to, tas spēja beidzot noskaidrot mīklu par optiski tumšo gamma-staru pārrāvumu, skaidro Džocēns Greiners no Maksa Planka ārpuszemes fizikas institūta Gājiens netālu no Minhenes, pētījuma vadītājs.

(Maks Planka astronomijas institūts, ESO zinātniskās izpētes tīkls, 17.12.2010. - NPO)