GRB 080916Cs røntgenstråleglød virker oransje og gul i denne visningen som slår sammen bilder fra Swifts UltraViolet / Optical og røntgensteleskoper. Kreditt: NASA / Swift / Stefan Immler
Forskere som bruker Fermi Gamma-ray Space Telescope rapporterer om en gammastråleeksplosjon som blåser bort alt de har sett før. Sprengningen, som ble registrert i fjor høst i stjernebildet Carina, ga ut energien til 9.000 supernovaer.
Sammenbruddet av veldig massive stjerner kan produsere voldelige eksplosjoner, ledsaget av sterke utbrudd av gammastråle-lys, som er noen av de lyseste hendelsene i universet. Typiske gammastråle-utbrudd sender ut fotoner med energier mellom 10 kilo-elektron volt og omtrent 1 megaelektron volt. Fotoner med energier over megaelektron volt har blitt sett i noen veldig sjeldne tilfeller, men avstandene til kildene deres var ikke kjent. Et internasjonalt forskningskonsortium rapporterer i ukens utgave av tidsskriftet Science Express at Fermi Gamma-Ray romteleskopet har oppdaget fotoner med energier mellom 8 kiloelektron volt og 13 gigaelektron volt som ankom fra gammastråle burst 080916C.
Eksplosjonen, betegnet GRB 080916C, skjedde like etter midnatt GMT den 16. september (kl. 1313 den 15. i det østlige USA). To av Fermis vitenskapelige instrumenter - Large Area Telescope og Gamma-ray Burst Monitor - registrerte samtidig hendelsen. Sammen gir de to instrumentene et syn på blastens gammastråleutslipp fra energier fra 3000 til mer enn 5 milliarder ganger så mye som for synlig lys.
Et team ledet av Jochen Greiner ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Garching, Tyskland, konstaterte at eksplosjonen skjedde 12,2 milliarder lysår unna ved bruk av Gamma-Ray Burst Optical / Near-Infrared Detector (GROND) på 2,2-meteren (7,2 fot) teleskop ved European Southern Observatory i La Silla, Chile.
"Allerede dette var et spennende utbrudd," sier Julie McEnery, en Fermi-nestleder prosjektforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Men med GROND-teamets distanse, gikk det fra spennende til ekstraordinært."
Astronomer tror de fleste gammastråleeksplosjoner oppstår når eksotiske massive stjerner går tom for kjernebrensel. Når en stjernekjerne kollapser inn i et svart hull, spretter materialstråler - drevet av prosesser som ennå ikke er helt forstått - utover med nesten lysets hastighet. Jetene bar hele veien gjennom den kollapserende stjernen og fortsetter ut i verdensrommet, hvor de samhandler med gass som tidligere er kastet av stjernen. Dette genererer lyse ettergløder som falmer med tiden.
Sprengningen er ikke bare spektakulær, men også gåtefull: en nysgjerrig tidsforsinkelse skiller de høyeste energiutslippene fra det laveste. Et slikt tidsforsinkelse har blitt sett tydelig i bare ett tidligere utbrudd, og forskere har flere forklaringer på hvorfor det kan eksistere. Det er mulig at forsinkelsene kan forklares med strukturen i dette miljøet, med lav- og høyenergi-gammastråler "som kommer fra forskjellige deler av jet eller er opprettet gjennom en annen mekanisme," sa det store områdets teleskop hovedetterforsker Peter Michelson , en professor i fysikk ved Stanford University tilknyttet Institutt for energi.
En annen, langt mer spekulativ teori antyder at kanskje etterslep ikke skyldes noe i miljøet rundt det sorte hullet, men fra gammastrålenes lange reise fra det sorte hullet til teleskopene våre. Hvis den teoretiserte ideen om kvantetyngdekraft er riktig, er ikke rom i det minste skala et glatt medium, men en svulstende, kokende skum av "kvanteskum." Gamma-stråler med lavere energi (og dermed lettere) ville reise raskere gjennom dette skummet enn høy-energi (og dermed tyngre) gammastråler. I løpet av 12,2 milliarder lysår kan denne svært lille effekten gi en betydelig forsinkelse.
Fermi-resultatene gir den hittil sterkeste testen av lysets hastighet ved disse ekstreme energiene. Etter hvert som Fermi observerer flere gamma-ray bursts, kan forskere se etter tidsforsinkelser som varierer med hensyn til bursts. Hvis kvantegravitasjonseffekten er til stede, bør tidsforsinkelser variere i forhold til avstanden. Hvis miljøet rundt sprengningen er årsaken, bør etterslepet forbli relativt konstant uansett hvor langt borte bristen skjedde.
"Dette sprenget reiser alle slags spørsmål," sier Michelson. "Om noen år har vi et ganske godt utvalg av utbrudd, og kan ha noen svar."
Kilde: Eurekalert
