Tänu Swifti satelliidile ja mitmetele maapinnal asuvatele optilistele teleskoopidele õpivad astronoomid rohkem tundma nn tumedaid gammakiirguspurskeid, mis on gamma- ja röntgenkiirguse osas eredad, kuid vähese nähtava valgusega või vähe. Need tumedad pursked pakuvad astronoomidele ka teadmisi tolmu varjatud tähtede moodustumise piirkondade leidmise kohta. "Meie uuring pakub veenvaid tõendeid selle kohta, et suurt osa tähtede moodustumisest universumis varjab tolm galaktikates, mis ei tundu muidu tolmused," ütles UC Berkeley astronoomia dotsent ja uuringu vanem autor Joshua Bloom. tema avastused Ameerika Astronoomiaühingu kohtumisel Californias.
Gammakiirguspursked on universumi suurimad plahvatused, mis suudavad toota nii palju valgust, et maapealsed teleskoobid tuvastavad selle hõlpsalt miljardite valgusaastate kaugusel. Kuid juba rohkem kui kümme aastat on astronoomid hämmingus nn tumedate purskete üle, mis tekitavad gamma- ja röntgenkiirte, kuid nähtavat valgust on vähe või puuduvad üldse. Need moodustavad umbes poole NASA satelliidi Swift tuvastatud purunemistest pärast 2004. aasta käivitamist.
Uuringus leitakse, et kõige rohkem esineb neid normaalsetes galaktikates, mis on tuvastatavad suurte maapinnal asuvate optiliste teleskoopide abil.
"Üks võimalik seletus tumedate purunemiste jaoks oli see, et need toimusid nii kaugel, et nende nähtav valgus oli täielikult kustunud," ütles Bloom. Tänu universumi laienemisele ja vesiniku gaasi paksenevale udule kosmiliste suurenevate kauguste korral ei näe astronoomid nähtavat valgust objektidest, mis asuvad kaugemal kui umbes 12,9 miljardit valgusaastat. Veel üks võimalus: tumedad pursked plahvatasid galaktikates ebatavaliselt paksu hulga tähtedevahelist tolmu, mis neelas purske valgust, kuid mitte kõrgema energiaga kiirgust.
Kasutades maailma üht suurimat optilist teleskoopi, 10-meetrist Keck I-d Hawaiil, otsis meeskond tundmatuid galaktikaid 14 Swifti poolt avastatud tumeda purske asukohas. "Nendest üheteistkümnest purunemisest leidsime nõrga, normaalse galaktika," ütles uuringut juhtinud UC Berkeley kraadiõppur Daniel Perley. Kui need galaktikad asuksid äärmuslikel vahemaadel, ei saaks isegi Kecki teleskoop neid näha.
Enamik gammakiirte purunemisi toimub siis, kui massiivsetel tähtedel tuumakütus otsa saab. Kuna nende tuumad varisevad mustaks auguks või neutrontäheks, torgatakse gaaside juga, mida juhivad protsessid, millest pole täielikult aru saadud, täht läbi ja plahvatab kosmosesse. Seal löövad nad gaasi, mille täht on varem heitnud, ja kuumutavad seda, tekitades paljudel lainepikkustel lühiajalise järeltule, sealhulgas nähtava valguse.
Uuring näitab, et tumedad purunemised peavad olema sarnased, välja arvatud nende peremeesorganismide galaktikates esinevad tolmused laigud, mis varjavad suurema osa nende järelvilja valgusest.
Astronoomid vaatasid läbi 14 purunemist, mille optiline tuli oli oodatust nõrgem või puudus täielikult. Nad leidsid, et peaaegu igal “tumedal” gammakiirgusplahvatusel on peremeesgalaktika, mida on võimalik tuvastada suurte optiliste teleskoopide abil.
Tähtede moodustumine toimub tihedates pilvedes, mis kiiresti täituvad tolmuga, kuna kõige massiivsemad tähed kiiresti vananevad ja plahvatavad, suunates vastloodud elemendid tähtedevahelisse keskkonda, et seemneid moodustada uus täht. Seetõttu arvavad astronoomid, et tolmuga täidetud galaktikates toimub palju tähti, ehkki tegelikult on mõõtmine, kui palju tolmu see protsess on kogunud kõige kaugematesse galaktikatesse, äärmiselt keeruline.
Tähed, mis arvasid plahvatavat, kui gammakiirgus puruneb, elavad kiiresti ja surevad noorelt. Tumedad pursked võivad tähistada tähti, mis ei triivinud kunagi neist moodustunud tolmustest pilvedest kaugele.
13,1 miljardi valgusaasta infrapunalainepikkustes on tuvastatud gammakiirguse purunemine. "Kui gammakiirguse purunemised olid sagedased 13 miljardit aastat tagasi - vähem kui miljard aastat pärast universumi moodustumist -, peaksime neid avastama suurel hulgal," selgitas meeskonna liige S. Bradley Cenko, ka UC Berkeley's. "Me ei tee seda, mis näitab, et esimesed tähed moodustusid vähem meeletu kiirusega, kui mõned mudelid soovitasid."
Astronoomid järeldavad, et sellistel vahemaadel võib esineda vähem kui umbes 7 protsenti pimedatest purunemistest ja nad pakuvad uute galaktikate raadio- ja mikrolainevaatlusi, et paremini mõista, kuidas nende tolmused piirkonnad valgust blokeerivad. Leide käsitlev dokument on edastatud ajalehele The Astronomical Journal.
Allikas: NASA, UC Berkeley, AAS
