Pirmasis „našlaičio“ gama spindulių sprogimas atskleidžia galingų žvaigždžių sprogimų įžvalgas

Gama spindulių sprogimo menas

Menininko gama spindulių sprogimo samprata. Jei jo purkštukai nėra nukreipti į Žemę, GRB signalas gali būti nepastebėtas, tačiau jų sąveika su aplink esančiomis dulkėmis ir dujomis gali atskleisti jų buvimą. (Vaizdo kreditas: Billas Saxtonas, NRAO/AUI/NSF)





Maždaug prieš 25 metus galingas sprogimas perplėšė žvaigždę, paleisdamas galingų gama spindulių pliūpsnį nuo Žemės. Pirmą kartą astronomai nustatė vaiduokliškas sprogimo liekanas, nepastebėdami paties sprogimo, vadinamojo našlaičių gama spindulių pliūpsnio (GRB). Naujas objektas padeda suprasti retą žvaigždžių sprogimų klasę.

Gama spindulių pliūpsniai yra didžiuliai išsiveržimai, kurie per kelias sekundes sukaupia daug energijos. Astronomai pastebėjo tik keletą jų, nepaisant to, kad jie nuolat apšviečia dangų. Sprogimų energija sukuria du energingus spindulius žvaigždžių poliuose. Jei tie spinduliai nenukreipia į Žemę - ir mokslininkai mano, kad tai tik 1 iš 100 - jie lieka nepastebėti teleskopų.

Net jei sprogimas amžinai nematomas, jo pasekmės turėtų būti matomos iš Žemės pareiškimas apie naujus pastebėjimus iš Nacionalinės radijo astronomijos observatorijos. Šukuodama dešimtmečius trukusius archyvuotus stebėjimus, astronomų komanda atrado smūgio bangą iš pradinio sprogimo, kai purkštukai atsitrenkė į dujas, supančias pirminę žvaigždę.



„Tai įdomu ir ne tik todėl, kad tikriausiai tai pirmasis„ našlaičių “GRB, kuris buvo atrastas“, - pareiškime teigė Kalifornijos universiteto Berklyje tyrinėtoja Casey Law. Įstatymas yra pirmasis popieriaus autorius, skelbiantis naują signalą, kuris gali padėti atsakyti į neišspręstus klausimus apie sprogimus, sukeliančius sprogimus ir paliktus objektus.

„[Signalas] taip pat yra seniausias gerai lokalizuotas GRB, o ilgas laikotarpis, per kurį jis buvo stebimas, reiškia, kad jis gali suteikti mums vertingos naujos informacijos apie GRB antrines šviesas“,-sakė Law.

Šūvis tamsoje

Gama spindulių pliūpsniai išskiria beprotišką spinduliuotės kiekį, tiek, kiek išskiria saulė daugiau nei 10 milijardų metų , nuo kelių milisekundžių iki kelių šimtų sekundžių. Jų kilmė lieka paslaptis.



Remiantis viena teorija, viena masyvi žvaigždė arba pora didelių masyvių žvaigždžių objektų arba kompaktiška neutronų žvaigždės susilieję sukurkite labai įmagnetintą, greitai besisukančią tankią žvaigždę, vadinamą magnetaru. Gaminami purkštukai sąveikauja su dujomis ir dulkėmis aplink besisukančią žvaigždę, sukurdami smūgio bangą, kuri įkaitina dujas. Gautas švytėjimas spinduliuoja radijo energiją visomis kryptimis. 2017 m. Su gravitacinėmis bangomis susietų neutronų žvaigždžių poros susidūrimas taip pat buvo susijęs su GRB.

Tačiau šį kartą sprogimo niekur nematyti.

„Tai pirmas kartas, kai kas nors sugebėjo užfiksuoti garsinį bumą nuo nematyto GRB sprogimo“,-bendraautorius Bryanas Gaensleris, Toronto universiteto tyrėjas, sakoma pareiškime iš to universiteto. „Anksčiau žmonės arba matė sprogimą, ir tada matė pakilimą, arba vieną ar du kartus matė bumą, o paskui atsigręžė ir atgavo sprogimą. Bet čia mes matėme pakilimą, tačiau atrodo, kad ankstesnio sprogimo visiškai trūksta žiūrint iš Žemės “.



Norint atrasti našlaitį GRB, žinomą kaip J1419+3940, reikėjo išnagrinėti beveik keturių dešimtmečių ankstesnes pastabas. Tyrinėdami duomenis iš pirmųjų stebėjimų, kuriuos 2017 m. Pabaigoje atliko labai didelio masyvo dangaus tyrimas (VLASS), astronomai suprato, kad dabar trūksta objekto iš 1994 m.

„Mes galvojome:„ Tai buvo keista “, - Įstatymas sakoma Berklio universiteto pranešime . „Jo didžiausias ryškumas 90 -aisiais buvo gana didelis, todėl tai buvo didelis, didelis pokytis: apie 50 kartų sumažėjęs ryškumas. Mes iš esmės peržiūrėjome kiekvieną radijo apklausą, kiekvieną radijo duomenų rinkinį, kurį galėjome rasti, kiekvieną pasaulio archyvą, kad galėtume surinkti istoriją apie tai, kas nutiko šiam dalykui “.

Astronomai nustatė, kad objektas liko nematytas dar 1975 m., Kol 1993 m. VLA atvaizde sprogo scenoje. Jo ryškumas pasiekė aukščiausią tašką 1994 m., Po to lėtai išnyko per 23 metus, vos matomas 2015 m.

Šis našlaičių gama spindulių pliūpsnis užsidegė ir išnyko per 25 metus. Didžiausias jo ryškumas 1993 m. Buvo daugiau nei 50 kartų didesnis nei šiandien.

Šis našlaičių gama spindulių pliūpsnis užsidegė ir išnyko per 25 metus. Didžiausias jo ryškumas 1993 m. Buvo daugiau nei 50 kartų didesnis nei šiandien.(Vaizdo kreditas: Law ir kt., Billas Saxtonas, NRAO/AUI/NSFNRAO vaizdas)

Tačiau pats šaltinis liko paslaptis.

„Mes negalėjome rasti įtikinamo kandidato į aptiktą GRB iš šios galaktikos“, - sakė Law.

Mokslininkai svarstė, ar švytėjimą galėjo sukelti išblukęs išmetamų teršalų kiekis iš kompaktiško objekto, įterpto į dulkes ar dujas, sukurtas prieš dešimtmečius supernovos. Tačiau radijo spinduliuotės iš objekto stiprumas ir tai, kad laikui bėgant jis lėtai vystėsi, patvirtina mintį, kad jis atsirado dėl gama spindulių.

Našlaitis GRB yra nykštukinės galaktikos, kurioje aktyviai formuojasi žvaigždės, pakraštyje, 284 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės. Šio tipo aplinka buvo siejama su gama spindulių pliūpsniais, magnetarų susidarymu ir greitas radijo pliūpsnis (kito tipo galingas, trumpalaikis sprogimas) ankstesniuose tyrimuose.

Šis atradimas suteikia naujų esminių įžvalgų apie GRB ir jų purkštukų pobūdį. „Lygindami„ našlaičių “antrinių šviesų skaičių su prieš tai buvusiais GRB, mes galime tą dalį išmatuoti daug tiksliau nei anksčiau“, - sakė Law.

Komanda rekomendavo toliau tirti objektą, teigdama, kad jis gali gaminti greitas radijo pliūpsnis . Tęstinis tyrimas taip pat galėtų suteikti informacijos apie tankių neutronų žvaigždžių prigimtį, teigė tyrėjai.

„Iki šiol mes niekada nematėme, kaip GRB antraplaniai elgiasi tokiu vėlyvu metu“,-sakė NRAO pareiškime bendraautorius Brianas Metzgeris, Kolumbijos universiteto tyrėjas. „Jei neutronų žvaigždė yra atsakinga už GRB maitinimą ir vis dar yra aktyvi, tai gali suteikti mums precedento neturinčią galimybę pamatyti šią veiklą, nes besiplečianti supernovos sprogimo ejekta pagaliau tampa skaidri“.

Tyrimas bus paskelbtas „Astrophysical Journal Letters“ ir yra prieinamas svetainėje arXiv išankstinio spausdinimo serveris .

Sekite Nola Taylor Redd „Twitter“ @NolaTRedd sekite mus Tviteryje @Spacedotcom arba toliau Facebook . Iš pradžių paskelbta guesswhozoo.com .