Eksplozija gama zraka koju je ESA-in integrirani opservatorij gama zraka uočio 3. prosinca 2003., mjesecima je temeljito proučavala armada svemirskih i zemaljskih opservatorija. Astronomi su sada zaključili da je ovaj događaj, zvan GRB 031203, najbliže pucanje kozmičke gama zraka, ali i najslabije. To također ukazuje na to da je cijela populacija podenergetskih rafala gama zraka do sada prošla nezapaženo ...
Kozmički pragovi gama zraka (GRBs) su bljeskovi gama zraka koji mogu trajati manje od sekunde do nekoliko minuta i pojavljuju se nasumičnim položajima na nebu. Smatra se da veliki dio njih nastaje kada od udaljene zvijezde u dalekoj galaksiji stvori crnu rupu. Astronomi vjeruju da vrući disk koji okružuje crnu rupu, napravljen od plina i materije koja pada na nju, nekako emitira energetsku zraku paralelnu s osi rotacije.
Prema najjednostavnijoj slici, svi GRB-i bi trebali emitirati slične količine gama-zraka. Frakcija koju detektira na Zemlji tada treba ovisiti o 'širini' (kut otvaranja) i orijentaciji zrake, kao i o udaljenosti. Primljena energija trebala bi biti veća kada je snop uzak ili usmjerava prema nama i manja kada je snop širok ili usmjerava prema nama. Novi podaci prikupljeni pomoću ESA-ovih velikih energetskih opservatorija, Integral i XMM-Newton, sada pokazuju da ta slika nije tako jasna i da količina energije koju emitiraju GRB-ovi mogu značajno varirati. "Ideja da svi GRB ispljune istu količinu gama zraka ili da su to" standardne svijeće "kako ih mi zovemo, naprosto odbacuje novi podatak", rekao je dr. Sergej Sazonov iz Instituta za svemirska istraživanja Instituta Ruska akademija znanosti, Moskva (Rusija) i Institut Max-Planck za astrofiziku, Garching blizu Münchena (Njemačka).
Sazonov i međunarodni tim istraživača proučavali su GRB koji je Integral otkrio 3. prosinca 2003. i dodijelili mu kodno ime GRB 031203. Integralni sustav upozorenja o rafalu u roku od 18 sekundi od pucanja odredio je približan položaj GRB 031203 u nebo i poslao je informaciju mreži opservatorija širom svijeta. Nekoliko sati kasnije, jedan od njih, ESA-in XMM-Newton, odredio je mnogo precizniji položaj za GRB 031203 i otkrio brzo lepršavi izvor rendgenskih zraka, koji su nakon toga radio i optički teleskopi vidjeli na zemlji.
Ovo bogatstvo podataka omogućilo je astronomima da utvrde da je GRB 031203 nestao u galaksiji udaljenoj manje od 1300 milijuna svjetlosnih godina, što ga čini najbližim GRB-om ikad promatranom. Unatoč tome, način na koji se GRB 031203 zatamnio vremenom i raspodjelom njegove energije nisu se razlikovali od onih udaljenih GRB-a. Tada su znanstvenici počeli shvaćati da koncept "standardne svijeće" možda ne vrijedi. "Ako se nalazimo tako blizu, GRB 031203 trebao bi se činiti vrlo svijetlim, ali količina gama zraka koju mjeri Integral je oko tisuću puta manja od one koju bismo obično očekivali od GRB-a", rekao je Sazonov.
Eksplozija gama zraka opažena 1998. godine u bliskoj galaksiji izgledala je još slabije, stotinu puta manje svijetla od GRB 031203. Međutim, astronomi nisu mogli sa sigurnošću reći je li to bio pravi GRB, jer se najveći dio njegove energije emitirao uglavnom kao X-zrake umjesto gama-zraka. Rad Sazonovog tima na GRB 031203 sada sugerira da instinktivno slabiji GRB-ovi doista mogu postojati.
Tim američkih astronoma, koordiniran od Alicia Soderberg s kalifornijskog tehnološkog instituta, Pasadena (SAD), proučavao je 'afterwlow' od GRB 031203 i dao daljnju potporu ovom zaključku. Poslije-svjetlo koje se emitira kada puhački val GRB-a šokira difuzni medij oko njega, može trajati tjednima ili mjesecima i postupno bledi. Pomoću NASA-inog opservatorija Chandra, Soderberg i njezin tim vidjeli su da je svjetlost rendgenskog zračenja poslije tisuće puta slabija od tipične udaljene GRB svjetlosti. Promatranja tima s teleskopom vrlo velikog niza Nacionalnog opservatorija za radio astronomiju u Socorrou (SAD) također su otkrila zamračenje izvora nego inače.
Sazonov i Soderberg objašnjavaju da su njihovi timovi pažljivo tražili znakove da se GRB 031203 može naginjati na takav način da bi većina njegove energije izbjegla Integralovo otkrivanje. Međutim, kako je rekao Sazonov, "činjenica da većina energije koju vidimo emitira u domenu gama zraka, a ne na rendgenu, znači da snop vidimo gotovo na osi." Stoga je malo vjerojatno da bi veći dio njegove proizvodnje mogao proći nezapaženo.
Ovo otkriće sugerira postojanje nove populacije GRB-a mnogo bliže, ali i mračnije od većine do sada poznatih, koji su vrlo energični, ali udaljeni. Objekti ove vrste mogu biti vrlo brojni i tako proizvode češće praske.
Većina ove populacije do sada je izbjegla našu pažnju jer leži na granici otkrivanja pomoću instrumenata prošlosti i sadašnjosti. Međutim, Integral je možda dovoljno osjetljiv da bi otkrio još nekoliko njih u godinama koje dolaze. To bi mogli biti samo vrh ledenog brijega i buduće opservatorije gama zraka, poput planirane NASA-ine Swift misije, trebale bi biti u mogućnosti proširiti ovo pretraživanje na mnogo veći svemir i pronaći mnogo više subenergetskih GRB-ova.
Izvorni izvor: ESA News Release
