Źródło zdjęcia: NASA
Do niedawna astronomowie sądzili, że prawie dwie trzecie wybuchów promieniowania gamma - najpotężniejszych znanych eksplozji we Wszechświecie - nie pozostawia poświaty. Pozostała tylko poświata, którą astronomowie mogą badać, aby zrozumieć, co spowodowało wybuch. Statek kosmiczny HETE NASA szybko określił pozycje 15 rozbłysków gamma i przekazał te informacje astronomom w celu śledzenia teleskopów optycznych. W tym przypadku tylko jeden nie miał poświaty. Wygląda na to, że poświaty są powszechne, wystarczy spojrzeć szybko.
Astronomowie rozwiązali zagadkę, dlaczego prawie dwie trzecie wszystkich rozbłysków gamma, najpotężniejszych eksplozji we Wszechświecie, wydaje się nie pozostawiać śladu ani poświaty: w niektórych przypadkach po prostu nie wyglądały wystarczająco szybko.
Nowa analiza przeprowadzona przez szybki NASA High Energy Transient Explorer (HETE), który lokalizuje wybuchy i kieruje inne satelity i teleskopy do eksplozji w ciągu kilku minut (a czasem sekund), ujawnia, że większość wybuchów promieniowania gamma prawdopodobnie ma jednak poświatę.
Naukowcy ogłaszają te wyniki dzisiaj na konferencji prasowej w 2003 r. Podczas konferencji Gamma Ray Burst w Santa Fe w stanie Nowy Meksyk, która jest zwieńczeniem rocznych danych HETE.
„Przez lata myśleliśmy, że ciemne rozbłyski gamma są bardziej nietowarzyskie niż Kot z Cheshire, nie mając uprzejmości, aby pozostawić widoczny uśmiech, gdy znikną”, powiedział główny badacz HETE George Ricker z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, Mass.
„Teraz w końcu widzimy ten uśmiech. Kawałek po kawałku, seria po serii, ujawnia się tajemnica promieniowania gamma. Ten nowy wynik HETE sugeruje, że mamy teraz sposób na badanie większości rozbłysków gamma, a nie tylko jednej trzeciej. ”
Błyski gamma, prawdopodobnie zapowiadające narodziny czarnej dziury, trwają tylko kilka milisekund do minuty, a potem zanikają na zawsze. Naukowcy twierdzą, że wiele wybuchów wydaje się emanować z implozji masywnych gwiazd, ponad 30 razy większej niż masa Słońca. Są losowe i mogą występować w dowolnej części nieba w tempie około jednego dziennie. Poświata, pozostająca w promieniach rentgenowskich i optycznych o niższej energii przez wiele godzin lub dni, oferuje podstawowe środki do badania eksplozji.
Brak poświaty w aż dwóch trzecich wszystkich rozbłysków skłonił naukowców do spekulacji, że konkretny rozbłysk gamma może znajdować się zbyt daleko (więc światło optyczne jest „przesunięte na czerwono” do długości fali niewykrywalnej przez teleskopy) lub rozbłysku wystąpił w zakurzonych obszarach gwiazdotwórczych (gdzie pył ukrywa poświatę).
Mówiąc bardziej rozsądnie, powiedział Ricker, większość ciemnych wybuchów faktycznie tworzy poświaty, ale poświaty początkowo mogą zanikać bardzo szybko. Poświata powstaje, gdy szczątki z początkowej eksplozji wbijają się w istniejący gaz w obszarach międzygwiezdnych, wytwarzając fale uderzeniowe i podgrzewając gaz, aż zabłyśnie. Jeśli poświata początkowo zanika zbyt szybko, ponieważ fale uderzeniowe są zbyt słabe lub gaz jest zbyt słaby, sygnał optyczny może spaść gwałtownie poniżej poziomu, na którym astronomowie mogą go podnieść i śledzić. Później poświata może spowolnić tempo spadku, ale zbyt późno, aby astronomowie optyczni odzyskali sygnał.
HETE, międzynarodowa misja zebrana i obsługiwana przez MIT dla NASA, określa szybką i dokładną lokalizację dla około dwóch serii zdjęć miesięcznie. W ciągu ostatniego roku malutka, ale potężna miękka kamera rentgenowska HETE (SXC), jeden z trzech głównych instrumentów, dokładnie określiła pozycje dla 15 błysków gamma. Co zaskakujące, tylko jedna z piętnastu serii SXC okazała się ciemna, podczas gdy dziesięć można było oczekiwać na podstawie wyników z poprzedniego satelity.
Zespół prowadzony przez MIT stwierdził, że powód, dla którego w końcu znaleziono poświaty, jest dwojaki: dokładne, szybkie lokalizacje wybuchów SXC są szybko i dokładniej wyszukiwane przez astronomów optycznych; a rozbłyski SXC są nieco jaśniejsze w promieniach rentgenowskich niż bardziej powszechne rozbłyski gamma badane przez większość poprzednich satelitów, a zatem powiązane światło optyczne jest również jaśniejsze.
Wydaje się zatem, że HETE odpowiada za prawie 15 procent błysków gamma, co znacznie zmniejsza nasilenie problemu „brakującej poświaty”. Badania planowane przez zespoły astronomów optycznych na następny rok powinny jeszcze bardziej zmniejszyć, a być może nawet wyeliminować pozostałą rozbieżność.
Łowcy promieni gamma są kwestionowani. Ze względu na naturę promieni gamma i promieni X, które nie mogą być zogniskowane jak światło optyczne, HETE lokalizuje rozbłyski w ciągu zaledwie kilku minut łukowych, mierząc cienie padające przez padające promienie rentgenowskie przechodzące przez dokładnie skalibrowaną maskę w SXC. (Minuta łuku jest wielkości oka igły trzymanej na wyciągnięcie ręki.) Większość rozbłysków gamma jest bardzo daleko, więc miriady gwiazd i galaktyk wypełniają ten mały okrąg. Bez szybkiej lokalizacji jasnej i zanikającej poświaty naukowcy mają duże trudności z lokalizacją odpowiednika rozbłysku gamma kilka dni lub tygodni później. HETE musi nadal lokalizować rozbłyski gamma, aby rozwiązać rozbieżność pozostałych ciemnych rozbłysków.
Statek kosmiczny HETE, w ramach rozszerzonej misji do 2004 roku, jest częścią programu Explorer NASA. HETE to współpraca między MIT; NASA; Los Alamos National Laboratory, Nowy Meksyk; Francuskie Centrum National d’Etudes Spatiales (CNES), Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) oraz Ecole Nationale Superieure del’Aeronautique et de l'Espace (Sup’Aero); oraz japoński Instytut Badań Fizycznych i Chemicznych (RIKEN). Zespół naukowy obejmuje członków z University of California (Berkeley i Santa Cruz) i University of Chicago, a także z Brazylii, Indii i Włoch.
Oryginalne źródło: NASA News Release
