Zvijezda životni slijed, koji završava formiranjem crne rupe. Kreditna slika: Nicolle Rager Fuller / NSF Klikni za veću sliku
Samo nekoliko stotina milijuna godina nakon Velikog praska, ogromna zvijezda iscrpila je svoje gorivo, srušila se kao crna rupa i eksplodirala kao puknuća gama zraka. Zračenje iz ovog katastrofalnog događaja tek je stiglo na Zemlju, a astronomi ga koriste kako bi se zagledali u najstarije trenutke Svemira. Nasak, nazvan GRB 050904, primijetio je NASA-in satelit Swift 4. rujna 2005. Jedna neobična stvar tog praska je što je trajalo 500 sekundi - većina je završila u djeliću tog vremena.
Došla je s ruba vidljivog svemira, najudaljenije eksplozije ikad otkrivene.
U ovotjednom izdanju Nature, znanstvenici sa američkog sveučilišta Penn i njihovi američki i europski kolege razgovaraju o tome kako je ta eksplozija, otkrivena 4. rujna 2005., bila posljedica masivne zvijezde koja se srušila u crnu rupu.
Eksplozija, nazvana eksplozija gama zraka, dolazi iz razdoblja ubrzo nakon što su se formirale zvijezde i galaksije, oko 500 milijuna do milijardu godina nakon Velikog praska. Svemir je sada star 13,7 milijardi godina, tako da je rujanski prasak poslužio kao sonda za proučavanje uvjeta ranog svemira.
"Ovo je bila masivna zvijezda koja je brzo živjela i umrla mlada", rekao je David Burrows, stariji znanstvenik i profesor astronomije i astrofizike u Penn Stateu, koautor jednog od tri izvještaja o toj eksploziji objavljenog ovog tjedna u Natureu. "Ova se zvijezda vjerojatno razlikovala od one koju danas vidimo, tipa koji je mogao postojati samo u ranom svemiru."
Niz eksplozije, nazvan GRB 050904 nakon datuma kada je uočen, otkrio je NASA-in satelit Swift, kojim upravlja Penn State. Swift je dao koordinate praska tako da su drugi sateliti i zemaljski teleskopi mogli promatrati prasak. Snimke obično traju samo 10 sekundi, ali će naknadni sjaj ostati nekoliko dana.
GRB 050904 nastao je 13 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje, što znači da se dogodilo prije 13 milijardi godina, jer je trebalo toliko vremena da svjetlost dopre do nas. Znanstvenici su otkrili samo nekoliko objekata udaljenih više od 12 milijardi svjetlosnih godina, pa je rafal izuzetno važan u razumijevanju svemira izvan dosega najvećih teleskopa.
"Budući da je rafal bio svjetliji od milijarde sunca, mnogi teleskopi mogli su ga proučavati čak i s tako velike udaljenosti", rekao je Burrows, čija se analiza usredotočuje uglavnom na Swiftove podatke iz njegova tri teleskopa, koji pokrivaju niz gama-zraka, X-zraka , odnosno ultraljubičasto / optičke valne duljine. Burrows je vodeći znanstvenik Swiftovog rendgenskog teleskopa.
Swift tim pronašao je nekoliko jedinstvenih značajki u GRB 050904. Eksplozija je bila dugotrajna oko 500 sekundi - a na kraju na kraju eksplozije pokazalo se više eksplozija. Te karakteristike impliciraju da se novostvorena crna rupa nije nastala odmah, kao što su neki znanstvenici mislili, već je to bio duži, kaotični događaj.
Bliži eksplozije gama zraka nemaju toliko blještava, što implicira da su se najranije crne rupe možda oblikovale drugačije od onih u modernom dobu, rekao je Burrows. Razlika bi mogla biti jer su prve zvijezde bile masovnije od modernih zvijezda. Ili bi to moglo biti posljedica okoliša ranog svemira kada su prve zvijezde počele pretvarati vodik i helij (stvoren u Velikom prasku) u teže elemente.
GRB 050904, naime, pokazuje nagovještaje novo isječenih težih elemenata, prema podacima zemaljskih teleskopa. Ovo otkriće predmet je drugog članka o prirodi japanske skupine pod vodstvom Nobuyuki Kawai s Tokijskog tehnološkog instituta.
GRB 050904 također je pokazao dilataciju vremena, rezultat velikog širenja svemira tijekom 13 milijardi godina koliko je trebalo da svjetlost dođe do nas na Zemlji. Rezultat toga je da se svjetlost čini mnogo crvenijom nego kad je emitirana u toku snimke, a također mijenja našu percepciju vremena u usporedbi s unutarnjim satom rafala.
Ti su čimbenici djelovali u korist znanstvenika. Tim Penn Statea uključio je Swiftove instrumente oko 2 minute nakon početka događaja. Međutim, prasak se razvijao kao da je u usporenom pokretu i tek je oko 23 sekunde došlo do pucanja. Tako su znanstvenici mogli vidjeti rafal u vrlo ranoj fazi.
Na većoj udaljenosti otkriven je samo još jedan objekt - kvazar. Ipak, iako su kvazari supermasivne crne rupe koje sadrže masu milijardi zvijezda, ovaj prasak dolazi od jedne zvijezde. Otkrivanje GRB 050904 potvrđuje da su se masivne zvijezde stapale s najstarijim kvazarima. Također potvrđuje da se još više eksplozija udaljenih zvijezda - možda od prvih zvijezda - kažu teoretičari - može proučiti kombinacijom promatranja sa Swiftom i drugim teleskopima svjetske klase.
"Dizajnirali smo Swift da traži slabašne eksplozije koji dolaze s ruba svemira", rekao je Neil Gehrels iz NASA Goddard centra za svemirske letove u Greenbeltu, Maryland, glavni istražitelj Swifta. „Sada ga imamo i to je fascinantno. Po prvi put možemo saznati o pojedinim zvijezdama od skoro početka vremena. Sigurno ih još ima puno. "
Swift je lansiran u studenom 2004. godine, a u potpunosti je operativan do siječnja 2005. godine. Swift ima tri glavna instrumenta: teleskop upozorenja za pucanje, rendgenski teleskop i ultravijolični / optički teleskop. Swiftov detektor gama zraka, teleskop upozoravanja, koji pruža brzu početnu lokaciju, sagradio je prvenstveno NASA Goddard svemirski let u Greenbeltu i Nacionalna laboratorija u Los Alamosu, a izgrađen je u GSFC-u. Swiftov rendgenski teleskop i UV / optički teleskop razvili su i izgradili međunarodni timovi na čelu sa Penn Stateom i uvelike su se oslanjali na iskustvo svake institucije s prethodnim svemirskim misijama. Rendgenski teleskop rezultat je suradnje Penn Statea sa Sveučilištem u Leicesteru u Engleskoj i Astronomskim opservatorijom Brera u Italiji. Ultraljubičasto-optički teleskop rezultat je suradnje Penn State-a s laboratorijom za svemirske znanosti Mullard na University College-London. Ova tri teleskopa pružaju Swiftu mogućnost da vrši gotovo trenutno praćenje većine pražnjenja gama zraka jer se Swift može tako brzo okretati da usmjeri prema izvoru gama-zraka.
Izvorni izvor: PSU News Release
