Kreditna slika: Hubble
Tri najveće eksplozije u Svemiru: gama zračenja, rendgenski bljeskovi i supernove zapravo bi mogli potjecati od istog događaja - kolapsa supermasivne zvijezde. Astronom iz Caltecha otkrio je da različite vrste eksplozija čini se da sadrže istu količinu energije, samo su ih različito podijelile između nisko i visokoenergetskih mlazeva. NASA će lansirati novu svemirsku letjelicu koja otkriva gama zrake, zvanu SWIFT, koja bi trebala biti u stanju otkriti 100 poprsja gama zraka godišnje. To bi znanstvenicima trebalo dati nove ciljeve za proučavanje.
Posljednjih nekoliko desetljeća astrofizičari zbunjuju oko podrijetla snažnih, ali naizgled različitih eksplozija koje svijetle kozmos nekoliko puta dnevno. Novo istraživanje ovog tjedna pokazuje da su sva tri ukusa ovih kozmičkih eksplozija - raspada gama zraka, rendgenskih bljeskova i određenih supernova tipa Ic - u stvari povezana zajedničkom eksplozivnom energijom, sugerirajući da se radi o jednoj vrsti fenomena, krivac je eksplozija ogromne zvijezde. Glavna razlika između njih je "put bijega" koji koristi energija dok bježi od zvijezde koja umire i iz njegove tek rođene crne rupe.
U broju časopisa Nature za 13. studenog, diplomski student Caltech-a Edo Berger i međunarodna skupina kolega navode da kozmičke eksplozije imaju približno istu ukupnu energiju, ali ta se energija različito dijeli između brzih i sporih mlaznica u svakoj eksploziji. Taj su uvid omogućili radio-promatranja, izvršena u vrlo velikom nizu (VLA) Nacionalnog opservatorija za radio astronomiju i Caltech-ovom radio opservatoriju u Owens Valleyu, gama-zračenja koje je lokalizirao NASA-in satelit Visoki energetski prolazni istraživač (HETE) 29. marta ove godine.
Eksplozija, koja je na 2,6 milijardi svjetlosnih godina najbliža klasičnom prasku gama zraka ikad otkrivena, omogućila je Bergeru i drugim članovima tima da dobiju neviđene detalje o mlazovima koji pucaju iz zvijezde koja umire. Rafal je bio u zviježđu Leu.
"Promatrajući sve rute za bijeg, shvatili smo da su gama zrake samo mali dio priče o ovom prasku", kaže Berger, pozivajući se na ugniježđeni mlaz praska 29. ožujka, koji je imao tanku jezgru slabe gama zrake okružene sporom i masivnom ovojnicom koja je proizvela velike radio valove.
"Ovo me zaboljelo", dodaje Berger, "jer bi gama zračenja trebala proizvoditi uglavnom gama zrake, a ne radio valove!"
Eksplozije gama zraka, koje su prvi slučajno prije desetljeća otkrili vojni sateliti koji prate nuklearne testove na Zemlji i u svemiru, događaju se otprilike jednom dnevno. Do sada se općenito pretpostavljalo da su eksplozije toliko Titan, da ubrzane čestice koje strše u antipodalnim mlaznicama uvijek ispuštaju ogromne količine gama zračenja, ponekad i stotinama sekundi. S druge strane, mnogobrojnije supernove tipa Ic u našem lokalnom dijelu svemira izgledaju slabije eksplozije koje proizvode samo sporo čestice. Smatralo se da su rendgenski bljeskovi zauzeli sredinu.
"Uvid u provalu 29. ožujka natjerao nas je da ispitamo prethodno proučene kozmičke eksplozije", kaže Berger. "U svim smo slučajevima otkrili da je ukupna energija eksplozije ista. To znači da su kosmičke eksplozije zvijeri različitih lica, ali istog tijela. "
Prema Shri Kulkarni, MacArthur profesoru astronomije i planetarnih znanosti na Caltechu i Bergerovom nadzorniku teza, ovi su nalazi značajni jer sugeriraju da bi još mnogo eksplozija moglo ostati neotkriveno. "Oslanjajući se na gama zrake ili X zrake koji će nam reći kada se dogodi eksplozija, mi možemo razotkriti samo vrh ledenog brijega kozmičke eksplozije."
Misterij s kojim se u ovom trenutku moramo suočiti, dodaje Kulkarni, je razlog zašto energija u nekim eksplozijama bira drugačiji put bijega nego u drugim.
U svakom slučaju, dodaje Dale Frail, astronom pri VLA-i i suautor Prirodovog rukopisa, astrofizičari će gotovo sigurno napredovati u skoroj budućnosti. Za nekoliko mjeseci NASA će lansirati satelit za otkrivanje gama zraka poznat kao Swift, za koji se očekuje da će lokalizirati oko 100 eksplozija gama zraka svake godine. Što je još važnije, novi će satelit prenijeti vrlo točne položaje rafala u roku od jedne ili dvije minute od početnog otkrivanja.
Članak koji se pojavljuje u prirodi nosi naslov „Zajedničko podrijetlo za kozmičke eksplozije na temelju kalorimetrije GRB 030329.“ Pored Bergera, glavnog autora, i Kulkarni i Frail, drugi su autori Guy Pooley, iz astronomske radio-opservatorije Sveučilišta Cambridge; Vince McIntyre i Robin Wark, obojica iz Nacionalnog zavoda za australijski teleskop; Re'em Sari, izvanredni profesor astrofizike i planetarnih znanosti na Caltechu; Derek Fox, postdoktorski znanstvenik iz astronomije na Caltechu; Alicia Soderberg, studentica poslijediplomske studije astrofizike na Caltechu; Sarah Yost, postdoktorska stipendistica fizike na Caltechu; i Paul Price, postdoktorski stipendist Instituta za astronomiju Sveučilišta Hawaii.
Izvorni izvor: Caltech News Release
