„Swift“ palydovo ir kelių antžeminių optinių teleskopų dėka astronomai sužinojo daugiau apie vadinamuosius „tamsiuosius“ gama spindulių pluoštus, kurie yra ryškūs gama ir rentgeno spinduliuote, tačiau mažai ar neturi jokios matomos šviesos. Šie tamsūs sprogimai taip pat suteikia astronomams įžvalgų apie žvaigždžių susidarymo vietų, kurias slepia dulkės, vietas. „Mūsų tyrimas pateikia įtikinamų įrodymų, kad didelę dalį žvaigždžių formavimosi Visatoje slepia dulkės galaktikose, kurios kitaip neatrodo dulkėtos“, - teigė Joshua Bloomas, UC Berkeley astronomijos docentas ir vyresnysis tyrimo autorius. jo išvados Amerikos astronomijos draugijos susirinkime Kalifornijoje.
Gama spinduliuotės sprogimai yra didžiausias visatos sprogimas, galintis skleisti tiek daug šviesos, kad antžeminiai teleskopai lengvai aptinka jį milijardų šviesmečių atstumu. Vis dėlto daugiau nei dešimtmetį astronomai dvejojo dėl vadinamųjų tamsiųjų sprogimų, kurie skleidžia gama spindulius ir rentgeno spindulius, tačiau mažai arba visai neturi matomos šviesos, pobūdžio. Jie sudaro maždaug pusę sprogimų, kuriuos NASA palydovas „Swift“ aptiko nuo jo paleidimo 2004 m.
Tyrimo metu nustatyta, kad dažniausiai tai įvyksta normaliose galaktikose, kurias galima aptikti dideliais antžeminiais optiniais teleskopais.
„Vienas iš galimų tamsių sprogimų paaiškinimų buvo tas, kad jie vyko taip toli, kad jų matoma šviesa buvo visiškai užgesinta“, - teigė „Bloom“ atstovas. Dėl visatos išsiplėtimo ir tirštėjančio vandenilio dujų rūko didėjant kosminiams atstumams, astronomai nemato matomos šviesos iš objektų, nutolusių maždaug už 12,9 milijardo šviesos metų atstumo. Kita galimybė: Tamsios sprogos sprogo galaktikose su neįprastai dideliais tarpžvaigždinių dulkių kiekiais, sugeriančiais sprogimo šviesą, bet ne didesnės energijos spinduliuote.
Naudodama vieną didžiausių pasaulyje optinių teleskopų, 10 metrų „Keck I“ Havajuose, komanda ieškojo nežinomų galaktikų 14 „Swift“ aptiktų tamsių sprogimų vietose. „Per vienuolika tokių sprogimų mes atradome silpną, normalią galaktiką“, - sakė tyrimui vadovavęs UC Berkeley magistrantas Danielis Perley. Jei šios galaktikos būtų išdėstytos dideliais atstumais, net Kecko teleskopas jų negalėtų pamatyti.
Daugiausia gama spinduliuotės sprogimų įvyksta tada, kai branduoliniam kurui pasibaigia didžiulės žvaigždės. Kai jų šerdys suyra į juodąją skylę arba neutroninę žvaigždę, dujų purkštukai, kuriuos varžo iki galo nesuvokiami procesai, prasiskverbia per žvaigždę ir sprogsta į kosmosą. Ten jie išmeta dujas, kurias anksčiau skleidė žvaigždė, ir jas kaitina, o tai sukuria trumpalaikius daugelio bangų ilgio, įskaitant matomą šviesą, pompas.
Tyrimas rodo, kad tamsūs sprogimai turi būti panašūs, išskyrus dulkėtus pleistrus jų priimančiose galaktikose, kurie užtemdo didžiąją dalį šviesos jų pomėgiuose.
Astronomijos specialistai apklausė 14 sprogimų, kurių optinė šviesa buvo daug silpnesnė, nei tikėtasi, arba visai nebuvo. Jie nustatė, kad beveik kiekviename „tamsiame“ gama spinduliuotės sprogime yra pagrindinė galaktika, kurią galima aptikti dideliais optiniais teleskopais.
Žvaigždžių susidarymas vyksta tankiuose debesyse, kurie greitai prisipildo dulkių, nes pačios masyviausios žvaigždės greitai sensta ir sprogsta, naujai sukurtus elementus perkeldamos į tarpžvaigždinę terpę, kad galėtų formuotis naujos žvaigždės. Todėl astronomai daro prielaidą, kad dulkėmis užpildytose galaktikose susidaro daug žvaigždžių, nors iš tikrųjų išmatuoti, kiek dulkių šis procesas sukaupė tolimiausiose galaktikose, pasirodė be galo sudėtinga.
Manoma, kad žvaigždės gali sprogti, kai gama spindulių bangos greitai gyvena ir miršta jaunos. Tamsūs sprogimai gali reikšti žvaigždes, kurios niekada nesitraukė toli nuo dulkių debesų, kurie juos suformavo.
Gama spinduliuotės sprogojimai buvo aptikti 13,1 milijardo šviesmečių infraraudonųjų spindulių bangoje. „Jei prieš 13 milijardų metų - mažiau nei milijardą metų po Visatos susiformavimo - gama spinduliuotės pliūpsniai būdavo dažni, turėtume aptikti daug jų“, - aiškino komandos narys S. Bradley Cenko, taip pat UC Berkeley. „Mes ne, tai rodo, kad pirmosios žvaigždės susiformavo ne tokiu pašėlusiu tempu, nei siūlė kai kurie modeliai“.
Astronomai daro išvadą, kad tokiais atstumais gali įvykti mažiau nei 7 procentai tamsių sprogimų, ir jie siūlo naujųjų galaktikų radijo ir mikrobangų stebėjimus, kad geriau suprastų, kaip jų dulkėtos sritys blokuoja šviesą. Straipsnis apie išvadas pateiktas „The Astronomical Journal“.
Šaltinis: NASA, UC Berkeley, AAS
