Bildekreditt: NASA
Tre kraftige sprengninger fra tre forskjellige regioner i verdensrommet har etterlatt forskere. Sprengningene, som bare varte i noen sekunder, kan være tidlige varslingssystemer for stjerneeksplosjoner kalt supernovaer, som kan begynne å vises hver dag nå.
De to første sprengningene, kalt røntgenglimt, skjedde 12. og 16. september. Disse ble fulgt av et kraftigere utbrudd 24. september som ser ut til å være på spissen mellom en røntgenblitz og en fullverdig gammastråle sprekke, et funn som er interessant i seg selv. Hvis disse signalene fører til supernovaer, ville forskere som forventet ha et verktøy for å forutsi stjerneeksplosjoner og så se dem gå fra start til slutt.
Et team ledet av Dr. George Ricker fra Massachusetts Institute of Technology oppdaget eksplosjonene med NASAs High-Energy Transient Explorer (HETE-2). Vitenskapsteam over hele verden som bruker rom- og bakkebaserte observatorier har gått sammen, revet og konflikt om hvilket sprengningsområde for å spore tettest.
"Hver burst har vært vakker," sa Ricker. "Avhengig av hvordan disse utvikler seg, kan de støtte viktige teorier om supernovaer og gammastråler. De siste to ukene har vært som ‘kuk, ild, lasting på nytt.’ Naturen fortsetter å levere, og vår HETE-2-satellitt reagerer feilfritt. ”
Gamma-ray bursts er de kraftigste eksplosjonene som er kjent annet enn Big Bang. Mange ser ut til å være forårsaket av døden av en massiv stjerne som kollapset i et svart hull. Andre kan komme fra sammenslåing av sorte hull eller nøytronstjerner. I begge tilfeller produserer hendelsen sannsynligvis doble, smale jetfly i motsatte retninger, som fører av enorme mengder energi. Hvis en av jetflyene peker på Jorden, ser vi denne energien som en "gammastråle" -utbrudd.
Røntgenblitz med lavere energi kan være gammastråle-burst som er sett litt utenfor vinkelen fra stråleretningen, noe som ligner på hvordan en lommelykt er mindre blendende når den sees i vinkel. De fleste lyspartikler fra røntgenglimt, kalt fotoner, er røntgenstråler - energiske, men ikke fullt så kraftige som gammastråler. Begge typer brister varer bare noen få millisekunder til omtrent et minutt. HETE-2 oppdager sprengningene, studerer egenskapene og gir et sted slik at andre observatorier kan studere etterglødningen i detalj.
Trioen med utbrudd fra de siste ukene har potensialet til å avgjøre to langvarige debatter. Noen forskere sier at røntgenglimt er forskjellige dyr alle sammen, ikke relatert til gammastråle-utbrudd og massive stjerneeksplosjoner. Å oppdage en supernova i regionen der røntgenblitz dukket opp ville tilbakevise den troen, i stedet bekrefte forbindelsen mellom de to. Oppfølgingsobservasjoner av sprengningen 24. september, kalt GRB040924 for datoen det ble observert, befester allerede teorien om et kosmisk eksplosjonskontinuum fra røntgenblinker opp gjennom gammastrålesprengninger.
Mer interessant for supernovajegere er det faktum at røntgenglimt er nærmere Jorden enn gammastråleutbrudd. Mens forbindelsen mellom gammastråle-bursts og supernovaer er blitt gjort, er disse supernovaene for fjerne til å studere i detalj. Røntgenblitz kan være signaler for supernovaer som forskere faktisk kan synke tennene i og observere i detalj. Foreløpig er det bare å se og vente.
"I fjor forseglet oppdagelsen av GRB030329 av HETE-2 forbindelsen mellom gammastråle-bursts og massive supernovaer," sa professor Stanford Woosley fra University of California i Santa Cruz, som har forkjempet flere teorier om stjerneeksplosjonens fysikk. Disse to september-utbruddene kan være første gang vi ser en røntgenblitz føre til en supernova. Vi vet kanskje ganske snart. ”
I tillegg til alt dette, fortsetter GRB040924 som å generere den raskeste responsen noensinne for en gammastråle-satellitt. HETE-2 oppdaget utbruddet og videreformidlet informasjon gjennom det NASA-opererte Gamma-ray Burst Coordinates Network på under 14 sekunder, noe som førte til en optisk deteksjon omtrent 15 minutter senere med Palomar 60-tommers teleskop, rett nord for San Diego. Dr. Derek Fox fra Caltech var ledende for denne observasjonen.
"Vi forventer alle at mye mer av denne typen spennende vitenskap vil komme etter lanseringen av Swift," sier Dr. Anne Kinney, direktør for NASAs universitetsdivisjon. Swift, som ble lansert i oktober, inneholder tre teleskoper (gammastråle, røntgen og UV / optisk) for rask deteksjon av sprekker, raskt informasjonsrelé og umiddelbar oppfølgingsobservasjoner av ettergløden.
HETE ble bygget av MIT som et mulighetsoppdrag under NASA Explorer-programmet, samarbeid mellom amerikanske universiteter, Los Alamos National Laboratory, og forskere og organisasjoner i Brasil, Frankrike, India, Italia og Japan.
Ytterligere informasjon om fysikken til stjerneeksplosjoner:
Mens mange forskere sier at røntgenglimt er gammastråleutbrudd sett litt utenfor vinkelen, er en annen teori at stjerneeksplosjonen som forårsaker røntgenblitz er rik på baryoner (en familie av partikler som inkluderer protoner og nøytroner), som i motsetning til leptoner (partikler som inkluderer elektroner). En baryondominert eksplosjon ville produsere flere røntgenstråler, og en leptondominert eksplosjon ville produsere flere gammastråler. Dette er fordi baryonene beveger seg saktere enn leptoner; og saktere som beveger seg vil føre til et mykere (lavere energi) spreng i alle vinkler.
I følge Dr. Stanford Woosley er supernova / gamma-ray burst-forbindelsen dette: Når en massiv stjerne går tom for kjernebrensel, vil kjernen kollapse, likevel uten at stjernens ytre del vet det. Det dannes et svart hull inne omgitt av en disk med angjørende materie, og i løpet av få sekunder lanserer dette en stråle av materie vekk fra det sorte hullet som til slutt får gammastrålen til å sprekke. Strålen stikker gjennom det ytre skallet til stjernen omtrent ni sekunder etter opprettelsen. Matens stråle, i forbindelse med kraftige vinder av nysmidd radioaktivt nikkel-56 som blåser av disken inni, knuser stjernen i løpet av sekunder. Denne knusing representerer supernovahendelsen, og mengden radioaktiv nikkel-56 gir lysstyrken. Fra vårt utsiktspunkt vil vi imidlertid ikke se supernovaen før omtrent to uker etter gammastrålen fordi regionen er omkranset av gass og støv og blokkerer lys.
Originalkilde: NASA News Release
