Bildekreditt: NASA
Inntil nylig trodde astronomer at nesten to tredjedeler av gammastråleutbrudd - de kraftigste kjente eksplosjonene i universet - ikke ser ut til å etterlate en etterglødning. Alt som er igjen er ettergløden, som astronomer kan studere for å prøve å forstå hva som forårsaket eksplosjonen. NASAs HETE-romfartøy har raskt bestemt posisjonene til 15 gammastråle-bursts og gitt denne informasjonen videre til astronomer for å følge opp med optiske teleskoper. I dette tilfellet er det bare en som ikke har hatt ett etterglød. Så det ser ut til at etterglødninger er vanlige, du trenger bare å se raskt.
Astronomer har løst mysteriet om hvorfor nesten to tredjedeler av alle gammastråler, de kraftigste eksplosjonene i universet, ser ut til å ikke etterlate spor eller etterlysning: I noen tilfeller så de bare ikke fort nok ut.
Ny analyse fra NASAs hurtige High Energy Transient Explorer (HETE), som lokaliserer sprekker og leder andre satellitter og teleskoper mot eksplosjonen i løpet av minutter (og noen ganger sekunder), avslører at de fleste gammastråle-bursts tross alt har litt etterlysning.
Forskere kunngjør disse resultatene i dag på en pressekonferanse på Gamma Ray Burst-konferansen 2003 i Santa Fe, N.M., en kulminasjon av et års verdi av HETE-data.
"I årevis tenkte vi på mørke gammastråler som å være mer usosiale enn Cheshire-katten, og ikke ha høflighet til å legge igjen et synlig smil da de bleknet bort," sa HETE rektoretterforsker George Ricker ved Massachusetts Institute of Technology i Cambridge, Mass.
”Nå ser vi endelig det smilet. Bit for bit, sprengt av sprengning, utfoldes gammastrålemysteriet. Dette nye HETE-resultatet innebærer at vi nå har en måte å studere de fleste gammastråle-bursts, ikke bare en magert en tredjedel. ”
Gamma-ray bursts, sannsynligvis kunngjør fødselen av et svart hull, varer bare noen få millisekunder til oppover et minutt og blekner for alltid. Forskere sier at mange utbrudd ser ut til å stamme fra implosjonen av massive stjerner, over 30 ganger solens masse. De er tilfeldige og kan forekomme i hvilken som helst del av himmelen med en hastighet på omtrent en per dag. Ettergløden, som holder seg i røntgenstråler med lavere energi og optisk lys i timer eller dager, tilbyr de viktigste midlene for å studere eksplosjonen.
Mangelen på en etterglødning i til sammen to tredjedeler av alle utbrudd hadde fått forskere til å spekulere i at det bestemte gammastråle-utbruddet kan være for langt borte (så det optiske lyset er "redifted" til bølgelengder som ikke kan oppdages med optiske teleskoper) eller forekom i støvete stjernedannende regioner (hvor støvet skjuler ettergløden).
Mer rimelig, sa Ricker, de fleste av de mørke utbruddene danner faktisk etterglødninger, men etterglødningene kan til å begynne med visne veldig raskt. En etterglød blir produsert når rusk fra den første eksplosjonen rams inn i eksisterende gass i de interstellare regionene, og skaper sjokkbølger og oppvarmer gassen til den skinner. Hvis ettergløden opprinnelig blekner for raskt fordi sjokkbølgene er for svake, eller gassen er for tynn, kan det optiske signalet falle stupbratt under nivået som astronomer kan hente det og spore det. Senere kan ettergløden redusere nedgangen, men for sent for at optiske astronomer kan gjenopprette signalet.
HETE, et internasjonalt oppdrag samlet ved og operert av MIT for NASA, bestemmer et raskt og nøyaktig sted for omtrent to utbrudd per måned. Det siste året har HETEs bittesmå, men kraftige myke røntgenkamera (SXC), et av tre hovedinstrumenter, bestemt posisjoner for 15 gammastråler. Overraskende nok har bare en av SXCs femten utbrudd vist seg å være mørk, mens ti ville vært forventet basert på resultater fra tidligere satellitt.
Et MIT-ledet team har konkludert med at grunnen til at etterglødninger endelig blir funnet er todelt: De nøyaktige, raske SXC-burst-stedene blir raskt og grundigere søkt av optiske astronomer; og SXC-bursts er noe lysere i røntgenstråler enn de mer run-of-the-mill gamma-ray bursts studert av de fleste tidligere satellitter, og dermed er det tilhørende optiske lyset også lysere.
Dermed ser det ut til at HETE har stått for alle, men rundt 15 prosent av gammastråle-utbruddene, noe som reduserte alvorlighetsgraden av "manglende etterglødning" -problemet. Studier som er planlagt av team med optiske astronomer i løpet av det neste året, bør redusere og muligens til og med eliminere det gjenværende avviket.
Gamma-ray jegere blir utfordret. På grunn av arten av gammastråler og røntgenstråler, som ikke kan fokuseres som optisk lys, lokaliserer HETE brister innen bare noen få lysbuer ved å måle skyggene som støpes av tilfeldige røntgenstråler som passerer gjennom en nøyaktig kalibrert maske i SXC. (En lysbue er omtrent på størrelse med et nåløye holdt på armlengdes lengde.) De fleste gammastråle-utbrudd er veldig langt, så utallige stjerner og galakser fyller den lille sirkelen. Uten hurtig lokalisering av en lys og falmende etterglødning, har forskere store problemer med å finne gamma-ray burst-motstykket dager eller uker senere. HETE må fortsette å lokalisere gammastråle-bursts for å avgjøre avviket mellom de gjenværende mørke bursts.
Romfartøyet HETE, på et utvidet oppdrag inn i 2004, er en del av NASAs Explorer-program. HETE er et samarbeid mellom MIT; NASA; Los Alamos National Laboratory, New Mexico; Frankrikes Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) og Ecole Nationale Superieure del’Aeronautique et de l’Espace (Sup’Aero); og Japans institutt for fysisk og kjemisk forskning (RIKEN). Vitenskapsteamet inkluderer medlemmer fra University of California (Berkeley og Santa Cruz) og University of Chicago, samt fra Brasil, India og Italia.
Originalkilde: NASA News Release
