Swift uydusu ve birkaç yer tabanlı optik teleskop sayesinde, gökbilimciler, gama ve X ışını emisyonlarında parlak olan ancak çok az görünür ışıkla veya hiç ışık olmayan “karanlık” gama ışını patlamaları hakkında daha fazla şey öğreniyorlar. Bu karanlık patlamalar ayrıca gökbilimcilere tozla gizlenmiş yıldız oluşum alanlarını bulma konusunda fikir veriyor. UC Berkeley astronomi profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Joshua Bloom, “Çalışmamız, evrendeki yıldız oluşumunun büyük bir kısmının, aksi takdirde tozlu görünmeyen galaksilerdeki tozla gizlendiğine dair çarpıcı kanıtlar sunuyor. bulguları Kaliforniya'daki Amerikan Astronomi Derneği toplantısında.
Gama ışını patlamaları, o kadar çok ışık üretebilen, yer tabanlı teleskopların milyarlarca ışık yılı uzakta kolayca algılayabildiği en büyük patlamalar. Yine de, on yıldan uzun bir süredir, gökbilimciler, gama ışınları ve X-ışınları üreten, ancak çok az görünür ışık olan veya hiç olmayan karanlık patlamaların doğasını şaşırttılar. 2004'teki lansmanından bu yana NASA'nın Swift uydusu tarafından algılanan patlamaların yaklaşık yarısını oluşturuyorlar.
Çalışma, çoğu büyük, yer temelli optik teleskoplarla tespit edilebilen normal galaksilerde meydana geldiğini ortaya koyuyor.
Bloom, “Karanlık patlamalar için olası bir açıklama, görünür ışıklarının tamamen söndürüldüğü kadar uzak olmalarıydı” dedi. Evrenin genişlemesi ve artan kozmik mesafelerde artan hidrojen gazı sisi sayesinde, gökbilimciler yaklaşık 12.9 milyar ışık yılı uzaklığındaki nesnelerden hiçbir görünür ışık görmüyorlar. Başka bir olasılık: Karanlık patlamalar, bir patlamanın ışığını emen ancak daha yüksek enerjili radyasyonunu emmeyen, alışılmadık derecede kalın miktarda yıldızlararası toz bulunan galaksilerde patlıyordu.
Hawaii'deki 10 metrelik Keck I, dünyanın en büyük optik teleskoplarından birini kullanan ekip, Swift'in keşfettiği 14 karanlık patlamada bilinmeyen gökadalar aradı. Çalışmaya öncülük eden UC Berkeley lisansüstü öğrencisi Daniel Perley, “Bu patlamaların onbirinde hafif, normal bir galaksi bulduk” dedi. Bu galaksiler aşırı mesafelerde olsaydı, Keck teleskopu bile onları göremezdi.
Çoğu gama ışını patlaması, büyük yıldızlar nükleer yakıttan bittiğinde ortaya çıkar. Çekirdekleri bir karadeliğe veya nötron yıldızına çöktükçe, tam olarak anlaşılmayan süreçlerle tahrik edilen gaz jetleri yıldızdan geçer ve uzaya fırlar. Orada, daha önce yıldız tarafından dökülen gaza çarparlar ve ısıtırlar, bu da görünür ışık da dahil olmak üzere birçok dalga boyunda kısa ömürlü gün batımı sonrası kızılötesi üretir.
Çalışma, karanlık galaksilerin benzer olması gerektiğini gösteriyor, ancak ev sahibi galaksilerinde, afterglow'larındaki ışığın çoğunu gizleyen tozlu yamalar hariç.
Gökbilimciler optik ışığı beklenenden çok daha sönük olan veya tamamen yok olan 14 patlamayı incelediler. Hemen hemen her “karanlık” gama ışını patlamasının büyük optik teleskoplar tarafından tespit edilebilen bir konak galaksiye sahip olduğunu buldular.
Yıldız oluşumu, en büyük yıldızlar hızla yaşlandıkça ve patladıkça hızla tozla doldurulan yoğun bulutlarda meydana gelir ve yeni oluşturulan elementleri yeni yıldız oluşumunu tohumlamak için yıldızlararası ortama püskürtür. Bu nedenle, gökbilimciler toz dolu galaksilerde büyük miktarda yıldız oluşumunun meydana geldiğini varsayarlar, ancak aslında bu sürecin en uzak galaksilerde ne kadar toz biriktiğini ölçmek son derece zorlayıcı olmuştur.
Gama ışını patlamaları hızlı yaşadığı ve genç öldüğü için yıldızlar patladı. Karanlık patlamalar, onları oluşturan tozlu bulutlardan asla uzaklaşmayan yıldızları temsil edebilir.
Gama ışını patlamaları kızılötesi dalga boylarında 13.1 milyar ışık yılına kadar tespit edilmiştir. UC Berkeley'deki ekip üyesi S. Bradley Cenko, “Gama ışını patlamaları, 13 milyar yıl önce - evrenin oluşmasından bir milyar yıldan az bir süre sonra - sık sık olsaydı, çok sayıda tespit etmeliyiz” dedi. “İlk yıldızların bazı modellerin önerdiğinden daha az çılgın bir hızla oluştuğunu göstermiyoruz.”
Gökbilimciler, bu mesafelerde karanlık patlamaların yaklaşık yüzde 7'sinden azının meydana gelebileceği sonucuna varıyorlar ve tozlu bölgelerinin ışığı nasıl engellediğini daha iyi anlamak için yeni galaksilerin radyo ve mikrodalga gözlemlerini öneriyorlar. Bulgular üzerine bir makale Astronomi Dergisi'ne sunuldu.
Kaynak: NASA, UC Berkeley, AAS
