Gamma Ray Bursts'un (GRB'ler) gizemini çözmek, evrendeki en enerjik, yıkıcı güçlerin gerçek doğası ve sonuçları hakkındaki anlayışımızda uluslararası entrika, fantastik iddialar, ciddi geri izleme ve artımlı iyileştirmelerle dolu bir hikaye. Sözde “karanlık gama ışını patlamaları” okuyan bir bilim insanı ekibinin yeni sonuçları, GRB bulmacasına yeni bir parçayı sıkıca yapıştırdı. Bu araştırma 16 Aralık 2010'da Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınlanacak bir makalede sunulmuştur.
GRB'lerin keşfi, Amerikan uzay programının ve askeri savaşın soğuk savaş nükleer test yasağı anlaşmasına uyumu doğrulamak için Ruslar üzerinde durması beklenmedik bir sonucuydu. Rusların Ay'ın uzak tarafındaki nükleer silahları patlatmadığından emin olmak için, 1960'larda Vela uzay aracı gama ışını dedektörleri ile donatılmıştı. Ay, x-ışınlarının açık imzasını uzak taraftan koruyabilir, ancak gama ışınları Ay'a doğru nüfuz eder ve Vela uyduları tarafından algılanabilir.
1965'e gelindiğinde, dedektörleri tetikleyen ancak nükleer patlamaların imzası olmayan olayların, gelecekteki çalışmalar için dikkatlice ve gizlice dosyalandıkları anlaşıldı. 1972'de gökbilimciler, Güneş ve Dünya'yı kaynak olarak dışlamak için yeterli doğrulukla olaylara yönlendirme yapabildiler. Bu gama-ışını olaylarının “kozmik kökenli” olduğu sonucuna vardılar. 1973 yılında bu keşif Astrofizik Dergisi'nde duyuruldu.
Bu, astronomi topluluğunda oldukça heyecan yarattı ve GRB'ler hakkında düzinelerce makale ve nedenleri literatürde ortaya çıkmaya başladı. Başlangıçta, bu olayların kökeninin kendi galaksimizden geldiğini varsaydı. Compton Gama Işını Gözlemevi'nin 1991'de piyasaya sürülmesine kadar ilerleme çok yavaştı. Bu uydu, GRB'lerin dağılımının uzaydaki herhangi bir yöne, örneğin galaktik düzleme veya Samanyolu Gökadasının merkezine doğru önyargısız olduğunu gösteren önemli veriler sağlamıştır. GRB'ler etrafımızdaki her yerden geldi. Kökenleri “kozmik” tir. Bu doğru yönde atılmış büyük bir adımdı, ancak daha fazla soru yarattı.
Onlarca yıldır gökbilimciler, yakın zamanda gözlenen bir patlama ile çakışan herhangi bir astronomik nesne için bir muadil aradılar. Ancak, günün aletleri tarafından GRB'lerin konumlarındaki hassasiyet eksikliği, bu kozmik patlamaların kaynaklarını saptamaya çalıştı. 1997'de BeppoSAX, bir olaydan kısa bir süre sonra röntgenlerde bir GRB saptadı ve 20 saat sonra William Herschel Teleskobu tarafından optik parıltı tespit edildi. Derin görüntüleme, soluk, uzak bir gökadayı GRB'nin ev sahibi olarak belirleyebildi. Bir yıl içinde GRB'lere olan uzaklıklar hakkındaki tartışma sona erdi. GRB'ler son derece uzak galaksilerde görülür. Süpernovalarla ilişkisi ve çok büyük yıldızların ölümü de GRB üreten sistemlerin doğası hakkında ipuçları verdi.
Yarıştan önce ısıtmalı GRB'lerin optik ardışıklarını tespit etmek çok uzun sürmedi ve yeni uydular, parlamalardan ve ev sahibi galaksilerden sonra bunların yerlerini belirlemeye yardımcı oldu. 2004 yılında başlatılan Swift uydusu, çok hassas bir gama ışını detektörünün yanı sıra X-ışını ve optik teleskoplarla donatılmıştır, bu da bir patlamadan sonra otomatik olarak emisyon sonrası emisyonları gözlemlemek ve bir ağa bildirim göndermek için hızlı bir şekilde döndürülebilir. hızlı takip gözlemleri için yerdeki teleskoplar.
Bugün, gökbilimciler iki GRB sınıflandırmasını, uzun süreli olayları ve kısa süreli olayları tanımaktadır. Kısa gama ışını patlamaları, nötron yıldızlarının birleştirilmesinden kaynaklanır ve süpernova ile ilişkili değildir. Uzun süreli gama ışını patlamaları (GRB'ler), GRB patlamalarının fiziğini, GRB'lerin çevreleri üzerindeki etkisini ve GRB'lerin erken yıldız oluşumu ve Evrenin tarihi ve kaderi üzerindeki etkilerini anlamada kritik öneme sahiptir.
Her bir GRB için genellikle X-ışını afterglowları tespit edilirken, bazıları hala optik afterglow'larından vazgeçmeyi reddetti. Başlangıçta, X-ışını olan, ancak optik afterglow olmayan GRB'ler “karanlık GRB'ler” olarak adlandırıldı. “Karanlık gama ışını patlaması” tanımı, zaman ve parlaklık limiti eklenerek ve GRB'nin toplam enerji çıktısı hesaplanarak rafine edilmiştir.
Bu optik imza eksikliğinin birkaç kaynağı olabilir. Akşam yemeğinden sonra doğal olarak düşük bir parlaklığa sahip olabilir. Başka bir deyişle, sadece parlak GRB'ler ve soluk olanlar olabilir. Veya optik enerji, GRB'nin etrafında yerel olarak veya ana galaksi boyunca görüş hattı boyunca müdahale eden malzeme ile güçlü bir şekilde emilebilir. Başka bir olasılık, ışığın öylesine yüksek bir kırmızıya kayması olabileceğidir: galaksiler arası ortamın örtülmesi ve emilimi, bu tespitleri yapmak için sıklıkla kullanılan R bandında algılanmayı engelleyecektir.
Yeni çalışmada, gökbilimciler Swift verilerini Şili'deki La Silla'daki 2.2 metrelik MPG / ESO teleskopuna bağlı özel bir GRB takip aracı olan GROND kullanarak yapılan yeni gözlemlerle birleştirdiler. GROND, GRB afterglow'larının incelenmesi için olağanüstü bir araçtır. Swift'ten gelen bir uyarıdan birkaç dakika sonra bir patlama gözlemleyebilir ve spektrumun görünür ve kızılötesine yakın kısımlarını kapsayan yedi filtreden aynı anda gözlemleme yeteneğine sahiptir.
Bu yedi filtreden alınan GROND verilerini Swift gözlemleriyle birleştirerek, gökbilimciler, yüksek enerjili X-ışınlarından yakın kızılötesine kadar çok farklı dalga boylarında yayılan ışığın miktarını doğru bir şekilde belirleyebildiler. Daha sonra bu verileri, GRB ile Dünya'daki gözlemciler arasındaki belirsiz toz miktarını doğrudan ölçmek için kullandılar. Neyse ki, ekip karanlık GRB'lerin egzotik açıklamalara ihtiyaç duymadığını tespit etti.
Buldukları şey, patlamanın önemli bir kısmının, tozu gizleyerek orijinal yoğunluklarının yaklaşık yüzde 60-80'ine kadar azaldığıdır. Bu etki çok uzaktaki patlamalar için abartılır ve gözlemcinin ışığın sadece yüzde 30-50'sini görmesine izin verir. Bunun böyle olduğunu kanıtlayarak, bu gökbilimciler eksik optik gün batımı sonrası avcılığın bulmacasını kesin olarak çözdüler. Koyu gama ışını patlamaları, görünür ışığının bize ulaşmadan önce tamamen soyulmuş olanlardır.
