Swifti röntgenikiirguse teleskoop jäädvustas selle pildi GRB050509b-st, mis on manustatud galaktikaparvega seotud hajusasse röntgenkiirgusse. Kujutise krediit: NASA. Pilt suuremalt.
Kaks miljardit aastat ja 25 päeva tagasi leidis kauges galaktikas aset astronoomilise kogukonna veekoguks määratud sündmus? gammakiirte lööklaine kestis vaid kolmekümne sekundit. Sobivalt nimetatud Swifti observatoorium nägi oma Burst Alert Telescope (BAT) instrumendiga gammasid, töötas välja umbkaudu nende päritolu ning pööras selle röntgen- ja UV-teleskoope. Rahvusvaheline GCN (GRB Coordinates Network) süttis vaatlustega observatooriumidest üle kogu maailma (ja kosmoses), teatades sellest, mida nad sinna vaatamise ajal leidsid. Andmeid saadi Namiibiast, Kanaari saartelt, USA mandriosa, Tšiilist, Indiast, Hollandist ja ennekõike Hawaiist. Maailma juhtivad optilised teleskoobid - VLT, Kecks, Kaksikud, Subaru - said kõik käiku; elektromagnetiline spekter kaeti äärmiselt kõrge energiaga gammast raadiosse.
Ja kõik milleks? Mõnikümmend gammakiirt pluss kümmekond röntgenikiirgust? Astronoomid on juba üle kümne aasta teadnud, et gammakiirguspurskeid (GRB) on kahte erinevat tüüpi:? Pikk-pehme? ja "lühike-kõva". GRB050509b oli lühike ja kõva. See kestis umbes 30 ms, selle gammaspekter oli rohkem? Raske? gammas kui? pehme? ja see oli esimene kord, kui kunagi röntgenikiirguse järelvalgust tuvastati.
Astronoomid on juba aastaid otsinud meeleheitlikult järelvalgust. Need on röntgen-, ultraviolett-, optilised, IR- ja raadiolained, mis voolab GRB-st pärast gammakiirguse lõppu. Kuna me saame nende allikat täpsemini määratleda kui GRB-d ise, on järeltulekute leidmine esimene samm nende välja töötamiseks.
Enne GRB050509b kaldusid astronoomid teooria poole, et pikad pehmed GRB-d on südamiku kokkuvarisemise supernoovad (kollasaarid). Kuigi on avaldatud kümneid teoreetilisi artikleid selle kohta, millised lühikesed ja kõvad GRB-d võiksid olla, tundus gammakiire andmetele sobivat vaid kolm stsenaariumi? neutrontähe ühinemine (või kokkupõrge) teisega (või musta auguga), magnetilisest tulenev hiiglaslik paisumine (intensiivselt magnetilises neutrontähes asuv tähevärin?) või mõned muutused kollapsiteemal.
Nüüd on avaldamiseks esitatud esimene, mis tõenäoliselt saab olema sadu GRB050509b pealkirjaga lehti. 28 autorit järeldavad, et "nüüd on olemas vaatluslik toetus hüpoteesile, mille kohaselt kompaktse binaari (kaks neutronitähte ehk neutronitäht ja must auk) ühinemisel tekivad lühikesed ja kõvad purunemised".
Võti teadlastele? järeldus on röntgenpildi järelvalgustuse "lokaliseerimine".
Swifti röntgenteleskoop tuvastas gammaga samast taevapiirkonnast tulevad röntgenikiired; pärast mõningast varjamist, et siduda astronoomid näilise röntgenikiirguse positsiooniga? Koordinaatsüsteemi (RA ja detsember) abil otsustas Swift XRT meeskond, et järelvalgus tuli umbes 15 ″ (kaaresekundites) ristlõikes, mille keskpunkt on elliptilise galaktika (mille nimi on nüüd meeldejääv G1) keskmest umbes 10 ″ kaugusel. ), mis on röntgenkiirtes supelnud galaktikate rikka klastri liige. Kuidas nad teadsid, et see on järelviljakus? Sest see tuhmus; klastrite hajus röntgenkiirgus seda ei tee.
Ja hoolimata väga tähelepanelikust vaatlusest ei tuvastatud ühtegi teist elektromagnetilist järelvalgust.
Nii et nüüd pidid meie 28 astronoomi välja mõtlema, kas G1 äärelinn on seal, kus tähesurm juhtus, või kuskil mujal; mis on peremees ?, räägivad astronoomid.
Kaasaegne astronoomia kasutab statistikat palju; Et olla kindlad, et neil pole viga, tahavad teadlased tavaliselt palju ja palju näiteid. Sel juhul on ainus statistika, mille autorid teha saavad, on arvutus? kui tõenäoline on lühikese kõva GRB esinemine (eeldusel, et sellised on tähtkuju sündmused)? lähedal? elliptiline galaktika, rikas klastris, lihtsalt juhuslikult? Palju erinevaid? Kui tõenäoline? esitati küsimusi; vastused on kõigil juhtudel? mitte eriti tõenäolised ?. Keegi ei välista siiski halba õnne.
Meie teadlased said nüüd pöörduda lühikese kõva GRB ja GRB järeltugevuse erinevate teoreetiliste mudelite poole, et näha, kui hästi vaatlusandmed vastavad teoreetilistele ootustele, eeldades, et GRB läks G1-s lahti.
Hea uudis (nr 1) on see, et järelvalgustuse andmed sobivad hästi: lühikese kõva GRB-d vabastavad palju vähem (gamma) energiat kui pika pehmete puhul (seega peaksid lühikese kõva GRB-de järelvood olema õhemad; gammaenergia on indikaator järelhõõgniidiks kasutatavast energiast). Veelgi parem, kuna see, mille purunenud praht purustab, määrab, kui hele järeltulek saab, on nõrk GRB050509b järelvilgustus just see, mida võiksite oodata, kui see juhtuks elliptilise tähtedevahelise tähtede ragritunud gaasis (collasar järeltuled on osaliselt eredad) sest need juhtuvad gaasitolmupilvede räpases jäänuses, millest nad sündisid vaid mõni miljon aastat varem).
Teine hea uudis on see, et G1-st ei leitud jälgi hiljutisest tähekeste moodustumisest, välistades seega peaaegu eellasena kollasaari. Miks? Kuna kollektsionäärid on väga noored tähed ja seetõttu ei saanud nad enne surma oma sünnikohast kaugele kolida. Veelgi enam, isegi kõige teravama kollasaare supernoova praht oleks olnud nähtav mitu päeva pärast seda.
Aga hiiglaslik põletamine magnetarist? GRB050509b puhul ei saa seda kindlalt välistada, kuid G1-taolises galaktikas esinev magnetar pole eriti tõenäoline ja GRB050509b oli tuhat korda heledam kui kõige tugevam magnetarm, mida me seni näinud oleme.
See jätab neutronitähe binaarse (või NS-BH binaarse) ühinemise. Kust leida selline binaarne, lihtsalt liitumiseks valmis? Neid võib kindlasti leida spiraalgalaktikate äärelinnadest või ümmargustest kobaratest, kuid hiiglaslikud elliptilised galaktikad nagu G1 asuvad enamasti seal.
Nii et see on juhtum suletud? Mitte päris. ? Muud eellasmudelid on endiselt elujõulised ja Swifti missiooni kiirelt lokaliseeritud täiendavad pursked aitavad kahtlemata eelkäijate pilti veelgi täpsustada.?
Kas GRB050509b võib olla tähtkujus palju kaugemas galaktikas? Võib-olla üks neist tosinast hägusast plekist (palju kaugem galaktikaparv? Sellised juhuslikud joondamised on väga levinud) röntgenpildi järelvalguses või selle läheduses? Võib-olla arutatakse seda tulevastes dokumentides GRB050509b.
Algne allikas: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505480
