Gökbilimci Andrew Levan'a göre, gama ışını patlamalarını incelemede eski bir atasözü var: “Bir gama ışını patlaması gördüğünüzde, gördünüz… sadece bir gama ışını patlaması. Onlar değil hepsi aynı, ”dedi. 16 Nisan'daki basın toplantısında, çok farklı türde bir GRB - yeni ve uzun ömürlü bir lezzetle gelen bir türün keşfinden bahsetti.
Bu alışılmadık uzun ömürlü yıldız patlamalarından üçü yakın zamanda Swift uydusu ve diğer uluslararası teleskoplar kullanılarak keşfedildi ve biri GRB 111209A, şimdiye kadar gözlemlenen en uzun GRB, en az 25.000 saniye veya yaklaşık 7 saat sürdü.
Şu anda Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi ile ilişkili bir araştırmacı olan Bruce Gendre, “Modern tarihin en uzun gama ışını patlamasını gözlemledik ve bu olayın mavi bir süpervizörün ölümünden kaynaklandığını düşünüyoruz” dedi. Frascati, İtalya'daki İtalyan Uzay Ajansı'nın Bilim Veri Merkezi. “Yakın tarihin en büyük yıldız patlamasına neden oldu, büyük olasılıkla Big Bang'in ortaya çıkmasından bu yana.”
Gökbilimciler, bu üç GRB'nin Güneş'ten yüzlerce kat daha büyük süper yıldızların felaket ölümlerinden kaynaklanan bu yıldız patlamalarının daha önce tanınmayan bir sınıfını temsil ettiğini söylediler. GRB'ler Evrendeki en parlak ve gizemli patlamalardır. Patlamalar, X-ışınlarının yanı sıra en güçlü ışık şekli olan gama ışınlarının dalgalanmalarını yayar ve optik ve radyo enerjilerinde görülebilen afterglow'lar üretir.
Swift, Fermi teleskopu ve diğer uzay araçları her gün ortalama bir GRB tespit ediyor. Bu tip GRB'nin neden daha önce tespit edilmediğine gelince, Levan bu yeni tipin ne kadar sürdüğünden dolayı zor olduğunu açıkladı.
Levan Space Magazine'e “Gamma ışını teleskopları genellikle hızlı bir ani saptadı ve gökten kaç gama ışının geldiğine dair bir patlama görüyorsunuz” dedi. “Ancak bu yeni GRB'ler, normal 100 saniye yerine 10.000 saniyenin üzerinde uzun bir süre enerji yayıyorlar. Yayıldığından, tespit edilmesi daha zordur ve sadece Swift başlatıldığından beri gökyüzünde GBS'lerin görüntülerini oluşturma yeteneğine sahibiz. Bu yeni türü tespit etmek için, tüm ışığı uzun süre toplamanız gerekiyor. ”
Levan, Coventry, İngiltere'deki Warwick Üniversitesi'nde bir gökbilimcidir.
Bu uzun ömürlü GRB'lerin Evrenin geçmişinde muhtemelen daha yaygın olduğunu da sözlerine ekledi.
Geleneksel olarak, gökbilimciler iki tip GRB tanımışlardır: gama ışını sinyalinin süresine bağlı olarak kısa ve uzun. Kısa patlamalar iki saniye veya daha az sürer ve ikili sistemdeki kompakt nesnelerin birleşmesini temsil ettiği düşünülür, büyük olasılıkla şüpheliler nötron yıldızları ve kara deliklerdir. Uzun GRB'ler tipik süreler 20 ila 50 saniye arasında olmak üzere birkaç saniyeden birkaç dakikaya kadar sürebilir. Bu olayların bir yıldızın Güneş kütlesinin birçok kez çöküşü ve bunun sonucunda yeni bir karadeliğin doğması ile ilişkili olduğu düşünülmektedir.
“Bu çok rastgele bir süreç ve her GRB çok farklı görünüyor,” dedi brifing sırasında. “Hepsinin bir dizi süreleri ve çeşitli enerjileri var. Bu yeni türün normal gama ışınlarının patlamalarından daha fazla karmaşıklığa sahip olup olmadığını görmek çok daha büyük bir örnek alacak. ”
Tüm GRB'ler, zıt yönlerde neredeyse ışık hızında maddeyi iten güçlü jetlere neden olur. Yıldızın içindeki ve çevresindeki maddelerle etkileşime girdiklerinde, jetler yüksek enerjili bir ışık artışı sağlar.
Gendre ve meslektaşları, 9 Aralık 2011'de patlayan NASA'nın Rüzgar uzay aracındaki Konus enstrümanından alınan gama ışını verilerini, Swift'den X-ışını gözlemlerini ve Avrupa Uzay Ajansı'nın XMM-Newton uydusunu kullanarak GRB 111209A hakkında ayrıntılı bir çalışma yaptılar. ve La Silla, Şili'deki TAROT robot gözlemevinden optik veriler. 7 saatlik patlama şimdiye kadar kaydedilen en uzun süreli GRB'dir.
Başka bir etkinlik olan GRB 101225A, 25 Aralık 2010'da patladı ve en az iki saat yüksek enerjili emisyon üretti. Daha sonra “Noel patlaması” lakaplı olan etkinliğin mesafesi bilinmiyordu, bu da iki takımı radikal olarak farklı fiziksel yorumlara ulaşmaya itti. Bir grup patlamanın kendi galaksimizdeki bir nötron yıldızına düşen bir asteroit veya kuyruklu yıldızdan kaynaklandığı sonucuna vardı. Başka bir ekip, patlamanın 3.5 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan egzotik bir ikili sistemdeki birleşme olayının sonucu olduğunu belirledi.
Levan, “Şimdi Noel patlamasının gözlemlenebilir evrenin yarısından çok daha uzakta ve sonuç olarak bu araştırmacıların hayal ettiğinden çok daha güçlü olduğunu biliyoruz” dedi.
Hawaii'deki Gemini North Telescope'u kullanarak Levan ve ekibi, Noel patlamasına ev sahipliği yapan hafif bir galaksinin spektrumunu elde etti. Bu, bilim insanlarının oksijen ve hidrojenin emisyon hatlarını belirlemelerini ve bu hatların laboratuardaki görünümlerine kıyasla daha düşük enerjilere ne kadar yer değiştirdiklerini belirlemelerini sağladı. Gökbilimciler tarafından kırmızıya kayma olarak bilinen bu fark, patlamayı 7 milyar ışıkyılı uzaklıkta bırakıyor.
Levan’ın ekibi ayrıca, 27 Ekim 2012'de patlayan 111209A ve daha yeni patlaması 121027A'yı da inceledi. Hepsi benzer X-ışını, ultraviyole ve optik emisyon gösteriyor ve hepsi aktif olarak yıldız oluşturan kompakt gökadaların merkezi bölgelerinden ortaya çıktı. Gökbilimciler, her üç GRB'nin de “ultra-uzun” patlama olarak adlandırdıkları yeni bir GRB türü oluşturdukları sonucuna varmışlardır.
“Ultra uzun GRB'ler çok büyük yıldızlardan kaynaklanıyor,” dedi Levan, “belki de Jüpiter'in yörüngesi kadar büyük. Yıldızın kenarından kara deliğe düşen malzemenin düşmesi daha fazla olduğundan, oraya ulaşmak daha uzun sürer. Oraya ulaşmak daha uzun sürdüğü için, jeti daha uzun süre çalıştırıyor ve yıldızdan ayrılması için zaman veriyor. ”
Levan, Wolf-Rayet yıldızlarının açıklamaya en uygun olduğunu söyledi. “Güneş kütlesinin 25 katından fazla doğarlar, ancak o kadar sıcak yanarlar ki, yıldız rüzgarını dediğimiz bir çıkış olarak derin, en dıştaki hidrojen katmanlarını uzaklaştırırlar” dedi. Yıldızın atmosferini çıkarmak, bir kara delik oluşturacak kadar büyük bir nesne bırakıyor, ancak parçacık jetlerinin uzun GRB'lere özgü zamanlarda sonuna kadar delmesi için yeterince küçük bir nesne bırakıyor.
Baltimore'daki Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü'nün her iki gökbilimcisi olan John Graham ve Andrew Fruchter, bu mavi süperjenin, astronomların metal dediği helyumdan daha mütevazı miktarlarda element içerdiklerini detaylandırdılar. Bu, görünür bir bulmaca parçasına uyar, bu ultra uzun GRB'lerin, hidrojen ve helyum dışında çok az miktarda element içeren düşük metalik ortamlar için güçlü bir içsel tercihi olduğu görülmektedir.
“Yüksek metalik uzun süreli GRB'ler var, ancak nadirdir,” diyor Graham. “Düşük metalik olayların yaklaşık 1 / 25'inde (yıldız oluşumu birimi başına) meydana gelirler. Bu bizim için burada iyi bir haber, çünkü kendi galaksimizde bu tip GRB'nin gitme olasılığı daha önce düşünülenden çok daha az. ”
Gökbilimciler bulgularını Salı günü Nashville, Tenn., 2013 Huntsville Gamma-ray Burst Sempozyumu'nda tartıştılar. Gendre'nin bulguları Astrophysical Journal'ın 20 Mart sayısında yayınlandı.
Makale: “Ultra Uzun Gama Işını Patlaması 111209A: Mavi Bir Süpergücün Çöküşü mü?” B. Genre ve diğ.
Makale: “LGRB'lerin Metal Aversiyonu.” J. Graham ve A.S. Fruchter.
Kaynaklar: Telekonferans, NASA, Warwick Üniversitesi, CNRS
