Sanatçının, dar bir jette parçacıklar ve radyasyon püskürten, çöken bir yıldızdan kaynaklanan bir gama ışını patlaması çizimi. Şimdiye kadar kaydedilen en enerjik gama ışını patlaması olan GRB 221009A, Güneş’in ömür boyu çıkışından 1000 kat daha fazla enerji saldı. VLT ve James Webb Uzay Teleskobu ile gözlemlenen bu olay, bilim adamlarını gama ışını patlamalarının doğası ve eşlik eden bir süpernovanın olası yokluğu konusunda şaşırttı. Kredi bilgileri: Soheb Mandhai
Gama ışını patlamaları, Evrendeki en enerjik patlamalardır ve bir yıldızın yaşamının sonunu işaret eder. Özellikle parlak bir patlama olan GRB 221009, yakın zamanda birkaç uzay teleskopu tarafından tespit edildi. Kozmik Şafak Merkezi’ndeki astronomların liderliğindeki bir bilim adamları ekibi, patlamaya olan tam mesafeyi ölçerek, salınan toplam enerjiyi hesaplamalarına olanak sağladı: Sadece beş dakikalık süresi boyunca, Güneşimizin yaydığından 1.000 kat daha fazla enerji saldı. 4,5 milyar yıllık yaşam, patlamayı şimdiye kadar tespit edilen en enerjik tek patlama yapıyor.
Gama ışını patlamaları, Evrende meydana geldiği bilinen en enerjik ve en parlak olaylardır. Tipik olarak saniyenin onda biri ile bir saatten daha az süren kısa ömürlü gama ışını flaşları, gama ışını patlamaları kısa bir süre için tüm galaksileri gölgede bırakabilir. Patlamaların büyük kütleli yıldızların çökmesi, nötron yıldızlarının çarpışması veya bir yıldızın birleşmesinden kaynaklandığına inanılıyor. nötron yıldızı ve bir Kara delik.
Varlıklarını 60 yıldır bilmemize rağmen, bu büyüleyici olaylar hakkında öğrenilecek çok şey var. Sadece geçici değiller ve gökyüzünde rastgele yerlerde meydana geliyorlar; gama ışınları da çoğunlukla atmosferimiz tarafından emilir ve Dünya’dan algılanmalarını engeller.
Bu nedenle, bilim adamları onları tespit etmek için, tetiklendiklerinde Dünya’ya otomatik anlık mesajlar gönderen uzay tabanlı gama ışını teleskoplarını kullanırlar. Bu, astronomların genellikle gama ışınlarını takip eden daha az enerjik bir “son parlama” araması için Dünya tabanlı teleskoplarla tespitleri takip etmelerine olanak tanır.
Bütün bir galaksiyi gölgede bırakmak
9 Ekim 2022’de ESA’nın INTEGRAL’i, NASASwift ve Fermi uyduları ve diğer uzay gözlemevleri, buna göre GRB 221009A olarak adlandırılan gama ışını patlamasını tespit etti. Bu, Hollanda’daki Radboud Üniversitesi’nden astronom ve Kozmik Şafak Merkezi’ne bağlı bilim insanı Daniele Bjørn Malesani’nin Çok Büyük Teleskop (VLT) Şili’de GRB 221009A yönüne doğru.
VLT’ye monte edilen X-shooter spektrografı kullanılarak elde edilen spektrum, Malesani ve ekibinin GRB 221009A’ya olan tam mesafeyi ölçmesine olanak sağladı. Patlamanın ev sahibi galaksisinin iki milyar ışıkyılı uzaklıkta olduğu ortaya çıksa da, bu aslında onu en yakın patlamalardan biri yapıyor. Ayrıca ekip, güvenli bir mesafe ile patlamadan salınan toplam enerji miktarını da hesaplayabildi.
Esrarengiz gama ışını patlamaları
Gama ışını patlamaları ilk olarak 1967’de olası nükleer silah testleri için gökyüzünü izlemek üzere inşa edilen Vela uydusu tarafından keşfedildi, bu da 1963 Nükleer Test Yasağı Anlaşmasını ihlal edecekti. İlk olarak kendi galaksimizdeki yakın kaynaklardan geldiği düşünülen daha hassas uzay gözlemevleri, 1990’larda bunların Dünya’nın çok dışından gelmeleri gerektiğini ortaya çıkardı. Samanyolutüm Evrene dağıtıldı.
Patlamaların geçici doğası onları incelemeyi zorlaştırdı, ancak 1990’ların sonlarından bu yana astronomlar, X-ışınlarından optik ışığa, kızılötesine kadar daha az enerjik olan ardıl parlamalarını da saptayarak kökenleri hakkında bir teori oluşturmaya yardımcı oldular.
“Gama ışını patlamaları her zaman enerjiktir, ancak bu kesinlikle şaşırtıcıydı: Sürdüğü 290 saniye boyunca GRB 221009A, Güneşimizin 4,5 milyar yıllık ömrü boyunca yaydığı enerjinin kabaca 1000 katı kadar enerji açığa çıkardı” diyor. Malesani.
Başka bir deyişle, kısa bir süre için patlama Samanyolu’ndaki yüz milyarlarca yıldızın toplam ışığından daha parlaktı.
Normalde olduğu gibi, bu hesaplama GRB 221009A’nın tüm yönlerde aynı miktarda enerji yaydığını varsayar. Yine de, daha büyük olasılıkla, enerji, tesadüfen uzandığımız yönde dar bir ışında “yoğunlaşmıştır”. Bu nedenle, toplam enerji biraz daha küçüktür, ancak yine de son derece yüksektir.
Ve her halükarda, şimdiye kadar tespit edilen en enerjik gama ışını patlaması, şimdiye kadar görülenden 70 kat daha parlak. Hatta oldu Dünya’nın iyonosferini etkilediği bildirildi.
Malesani, “Teorik olarak, böylesine güçlü bir olayın yalnızca 10.000 yılda bir gerçekleşmesini beklerdik” diye açıklıyor. “Bu, tespitimizin tamamen şansa bağlı olup olmadığını veya gama ışını patlamalarının doğası hakkında yanlış anladığımız bir şey olup olmadığını merak etmemize neden oluyor.”
James Webb ile devam etti
GRB 221009A ayrıca James Webb Uzay Teleskobu ile daha uzun dalga boylarında izlendi. Malesani ve diğer DAWNer’lar da ekibin bir parçası olmasına rağmen, bu gözlemler yine Radboud Üniversitesi’nden Andrew Levan tarafından yönetildi.
Bu gözlemler, astronomların gama ışını patlamasını daha fazla karakterize etmelerini sağladı. James Webb teleskobu özellikle kullanışlıydı, çünkü patlama, şanssız bir şans eseri, Samanyolu galaksisinin içindeki kalın bir kozmik toz tabakasının arkasında bulunuyor. Bunun patlamanın kendisiyle hiçbir ilgisi yoktur, ancak patlamadan gelen ışığı kıstığı için sonuçların yorumlanmasını zorlaştırır. Webb, tozdan çok daha az etkilenen ve olayın daha iyi bir görüntüsünü sunan orta kızılötesinde sonradan parlamaya baktı.
Ancak Webb’in bile eksiklikleri var
Kozmik Şafak Merkezi’nde yardımcı doçent olan Kasper Heintz, her iki çalışmaya da katıldı. Şöyle açıklıyor: “GRB 221009A gibi gama ışını patlamalarının, ışığı patlamanın kendisine ‘eklenmesi’ gereken bir süpernova ile birlikte patlaması bekleniyor. Ancak bu patlama için, Webb’in devasa aynasına rağmen, parlak bir süpernova için ikna edici kanıt bulamadı.”
Peki, süpernova normalden biraz daha soluk muydu, yoksa tamamen kayıp mıydı? Jüri hala dışarıda ve hayatta bir kez yaşanabilecek bu gizemli olaydan gelecek daha fazla sürpriz var.
Makaleler yayınlanmak üzere yeni kabul edilmiştir, sırasıyla, Astronomi ve Astrofizik Ve Astrofizik Dergi Mektupları.
Bu keşifler hakkında daha fazla bilgi için:
Referanslar:
DB Malesani, AJ Levan, L. Izzo, A. de Ugarte Postigo, G. Ghirlanda, KE Heintz, DA Kann, GP Lamb, J “Şimdiye kadar tespit edilen en parlak GRB: GRB 221009A z = 0.151’de oldukça parlak bir olay olarak” Palmerio, OS Salafia, R. Salvaterra, NR Tanvir, JF Agüí Fernández, S. Campana, AA Chrimes, P. D’Avanzo, V. D’Elia, M. Della Valle, M. De Pasquale, JPU Fynbo, N Gaspari, BP Gompertz, DH Hartmann, J. Hjorth, P. Jakobsson, E. Palazzi, E. Pian, G. Pugliese, ME Ravasio, A. Rossi, A. Saccardi, P. Schady, B. Schneider, J. Sollerman, RLC Starling, CC Thöne, AJ van der Horst, SD Vergani, D. Watson, K. Wiersema, D. Xu ve T. Zafar, Kabul edildi, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.48550/arXiv.2302.07891
AJ Levan, GP Lamb, B. Schneider, J. Hjorth, T. Zafar, A. de Ugarte Postigo “Bir GRB Afterglow’un İlk JWST Spektrumu: Tüm Zamanların En Parlak GRB’si GRB 221009A’nın Gözlemlerinde Parlak Süpernova Yok” , B. Sargent, SE Mullally, L. Izzo, P. D’Avanzo, E. Burns, JF Agüí Fernández, T. Barclay, MG Bernardini, K. Bhirombhakdi, M. Bremer, R. Brivio, S. Campana, AA Chrimes, V. D’Elia, M. Della Valle, M. De Pasquale, M. Ferro, W. Fong, AS Fruchter, JPU Fynbo, N. Gaspari, BP Gompertz, DH Hartmann, CL Hedges, KE Heintz, K. Hotokezaka, P. Jakobsson, DA Kann, JA Kennea, T. Laskar, E. Le Floc’h, DB Malesani, A. Melandri, BD Metzger, SR Oates, E. Pian, S. Piranomonte, G. Pugliese, JL Racusin , JC Rastinejad, ME Ravasio, A. Rossi, A. Saccardi, R. Salvaterra, B. Sbarufatti, RLC Starling, NR Tanvir, CC Thöne, AJ van der Horst, SD Vergani, D. Watson, K. Wiersema, RAMJ Wijers ve Dong Xu, 28 Mart 2023, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/acc2c1