Anot astronomo Andrew Levano, tiriant gama spindulių bangas yra senas posakis: „Kai matėte vieną gama spindulių sprogojimą, jūs matėte ... tik vieną gama spindulio sprogimą. Jie nėra vis tiek “, - sakė jis per spaudos konferenciją balandžio 16 d., kur aptarė labai skirtingos rūšies GRB atradimą - tokį, kuris įgauna naują ilgalaikį skonį.
Trys iš šių neįprastų ilgalaikių žvaigždžių sprogimų neseniai buvo rasti naudojant „Swift“ palydovą ir kitus tarptautinius teleskopus, o vienas, pavadintas GRB 111209A, yra ilgiausias kada nors stebėtas GRB, kurio trukmė yra mažiausiai 25 000 sekundžių arba maždaug 7 valandos.
„Mes stebėjome ilgiausią gama spinduliuotės sprogimą šiuolaikinėje istorijoje ir manome, kad šį įvykį sukėlė mėlynos spalvos supergalia“, - sakė Bruce'as Gendre'as, tyrėjas, dabar susijęs su Prancūzijos nacionaliniu mokslinių tyrimų centru, kuris vadovavo šiam tyrimui, kol Italijos kosmoso agentūros mokslo duomenų centre Frascati mieste, Italijoje. „Tai sukėlė galingiausią žvaigždžių sprogimą per pastarąją istoriją ir greičiausiai nuo Didžiojo sprogimo“.
Astronomų teigimu, šie trys GRB vaizduoja anksčiau nepripažintą šių žvaigždžių sprogimų klasę, kuri kyla iš katastrofiškų šimtų kartų didesnių supernaginių žvaigždžių mirties nei mūsų Saulė. GRB yra patys šviesiausi ir paslaptingiausi sprogimai Visatoje. Blastai skleidžia gama spindulių, kurie yra galingiausia šviesos forma, bangas, taip pat rentgeno spindulius, ir jie sukuria papildomą šviesą, kurį galima pastebėti esant optinėms ir radijo energijoms.
„Swift“, „Fermi“ teleskopas ir kiti erdvėlaiviai kiekvieną dieną aptinka vidutiniškai apie vieną GRB. Klausiant, kodėl tokio tipo GRB anksčiau nebuvo aptiktas, Levanas paaiškino, kad šį naują tipą sunku rasti, nes jie trunka ilgai.
„Gama spinduliuotės teleskopai paprastai nustato greitą smaigalį, o jūs ieškote sprogimo - kiek gama spindulių sklinda iš dangaus“, - „Levan“ pasakojo „Space Magazine“. „Tačiau šie nauji GRB išstumia energiją per ilgą laiką, daugiau nei 10 000 sekundžių, o ne įprastas 100 sekundžių. Kadangi jis yra išsklaidytas, jį sunkiau pastebėti ir tik po to, kai „Swift“ buvo paleista, mes galime sukurti dangaus GBS atvaizdus. Norėdami aptikti šią naują rūšį, turite sumontuoti visą šviesą per ilgą laiką. “
Levanas yra Varviko universiteto Koventryje (Anglija) astronomas.
Jis pridūrė, kad šie ilgalaikiai GRB greičiausiai buvo labiau paplitę Visatos praeityje.
Tradiciškai astronomai pripažino dviejų tipų GRB: trumpą ir ilgą, remiantis gama spinduliuotės signalo trukme. Trumpas sprogimas trunka dvi sekundes ar mažiau ir manoma, kad tai kompaktiškų objektų susijungimas dvejetainėje sistemoje, kai įtariamieji yra neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės. Ilgos GRB gali trukti nuo kelių sekundžių iki kelių minučių, o tipinės trukmės gali būti nuo 20 iki 50 sekundžių. Manoma, kad šie įvykiai yra susiję su žvaigždės žlugimu daug kartų virš Saulės masės ir dėl to atsiradusios naujos juodosios skylės.
„Tai labai atsitiktinis procesas ir kiekvienas GRB atrodo labai skirtingai“, - per instruktažą sakė Levanas. „Jie visi turi įvairias trukmes ir įvairias energijas. Norint pažiūrėti, ar šis naujas tipas yra sudėtingesnis, nei įprastų gama spindulių pliūpsnių, prireiks daug didesnio pavyzdžio. “
Visi GRB sukelia galingus reaktyvinius lėktuvus, kurie beveik šviesos greičiu stumia materiją priešingomis kryptimis. Kai purkštukai sąveikauja su žvaigžde ir aplink ją esančia materija, purkštukai skleidžia daug energijos reikalaujantį šviesos srautą.
Gendre ir jo kolegos atliko išsamų GRB 111209A, kuris išsiveržė 2011 m. Gruodžio 9 d., Tyrimą, naudodamas NASA vėjo erdvėlaivio „Konus“ prietaiso gama spinduliuotės duomenis, „Swift“ rentgeno stebėjimus ir Europos kosmoso agentūros palydovą XMM-Newton. ir optiniai duomenys iš TAROT robotikos observatorijos La Siloje, Čilėje. 7 valandų pliūpsnis yra ilgiausiai kada nors užfiksuotas GRB.
Kitas įvykis, GRB 101225A, sprogo 2010 m. Gruodžio 25 d. Ir mažiausiai dvi valandas skleidė daug energijos. Vėliau pramintas „Kalėdų sprogimu“ nebuvo žinomas įvykio nuotolis, todėl dvi komandos privertė prie radikaliai skirtingų fizinių interpretacijų. Viena grupė padarė išvadą, kad sprogimą sukėlė asteroidas ar kometa, nukritusi ant neutronų žvaigždės mūsų pačių galaktikoje. Kita komanda nustatė, kad sprogojimas įvyko dėl egzotiškos dvejetainės sistemos, esančios maždaug už 3,5 milijardo šviesmečių, susijungimo įvykio.
„Dabar mes žinome, kad kalėdinis sprogimas įvyko daug toliau, daugiau nei pusiaukelėje per matomą visatą, ir todėl buvo daug galingesnis, nei įsivaizdavo šie tyrinėtojai“, - sakė Levanas.
Naudodamasis „Gemini“ šiaurės teleskopu Havajuose, Levanas ir jo komanda įgijo silpnos galaktikos, kurioje vyko kalėdinis sprogimas, spektrą. Tai leido mokslininkams nustatyti deguonies ir vandenilio išmetimo linijas ir nustatyti, kiek šios linijos buvo išstumtos į mažesnę energiją, palyginti su jų pasirodymu laboratorijoje. Šis skirtumas, astronomų žinomas kaip raudonasis poslinkis, sukelia sprogimą maždaug per 7 milijardus šviesmečių.
Levano komanda taip pat ištyrė 111209A ir naujausią pliūpsnį 121027A, kuris sprogo 2012 m. Spalio 27 d. Visi rodo panašią rentgeno, ultravioletinių ir optinių spindulių emisiją ir visa tai kilo iš kompaktiškų galaktikų, kurios aktyviai sudarė žvaigždes, centrinių regionų. Astronomai padarė išvadą, kad visi trys GRB yra naujos rūšies GRB, kuriuos jie vadina „ypač ilgais“ sprogimais.
„Ypač ilgi GRB atsiranda iš labai didelių žvaigždžių“, - sakė Levanas, „galbūt toks didelis, kaip Jupiterio orbita. Medžiaga, patenkanti į juodąją skylę nuo žvaigždės krašto, turi toliau kristi, todėl ją patekti reikia ilgiau. Kadangi nuvykti ten užtrunka ilgiau, jis ilgiau įjungia reaktyvinį lėktuvą ir suteikia jam laiko išsiveržti iš žvaigždės. “
Levanas teigė, kad „Wolf-Rayet“ žvaigždės geriausiai tinka aprašymui. „Jie gimsta su daugiau nei 25 kartus didesne Saulės mase, tačiau jie dega taip karštai, kad išstumia gilų, tolimiausią vandenilio sluoksnį, kaip nutekėjimą, kurį mes vadiname žvaigždžių vėjeliu“, - sakė jis. Ištrynus žvaigždės atmosferą, objektas yra pakankamai masyvus, kad susidarytų juodoji skylė, tačiau pakankamai mažas, kad dalelių purkštukai galėtų gręžti visą laiką, būdingą ilgiems GRB.
Johnas Grahamas ir Andrew'as Fruchteris, abu Kosmose teleskopo mokslo instituto Baltimorėje astronomai, pateikė informaciją, kad šiuose mėlynuosiuose supergiantose yra santykinai kuklūs elementai, sunkesni už helį, kuriuos astronomai vadina metalais. Tai tinka akivaizdžiam dėlionės elementui, kad šie ypač ilgi „GRB“ yra ypač linkę į mažai metalizuotą aplinką, kurioje yra tik nedaug elementų, išskyrus vandenilį ir helį.
„Didelio metalizmo ilgio GRB egzistuoja, bet yra reti“, - sakė Grahamas. „Jie įvyksta maždaug 1/25-ąja dalimi (pagal žvaigždės formavimo vienetą) mažo metalumo įvykių. Tai gera žinia mums čia, Žemėje, nes tokio tipo GRB išsiskyrimo tikimybė mūsų pačių galaktikoje yra daug mažesnė, nei manyta anksčiau “.
Astronomai antradienį aptarė savo išvadas 2013 m. Huntsvilio gama-ray „Burst“ simpoziume Našvilyje (Tenesis), susitikime, kurį iš dalies rėmė Alabamos universitetas Huntsvilyje ir NASA „Swift“ ir „Fermi Gamma“ spinduliuotės teleskopo misijose. Gendre'o išvados pateikiamos kovo 20 d. „Astrophysical Journal“ leidime.
Straipsnis: „Itin ilgas gama spindulių sprogojimas 111209A: mėlynos supergalvės žlugimas?“ B. Žanras ir kt.
Straipsnis: „LGRB metalų baimė“. J. F. Grahamas ir A. S. Fruchteris.
Šaltiniai: Telekonferencija, NASA, Varviko universitetas, CNRS
