Rentgenový dalekohled Swift zachytil tento obrázek GRB050509b zabudovaný do difúzní rentgenové emise spojené s galaxií. Obrazový kredit: NASA. Klikni pro zvětšení.
Před dvěma miliardami a 25 dny se ve vzdálené galaxii odehrála událost, která měla být předělem v astronomické komunitě? výbuch gama paprsků trvající pouhou třicetinu sekundy. Příhodně pojmenovaná observatoř Swift „viděla“ gama pomocí nástroje Burst Alert Telescope (BAT), zhruba vypracovala, odkud pocházela, a obrátila své rentgenové a UV dalekohledy. Mezinárodní GCN (GRB Coordinates Network) se rozsvítila s oznámeními z observatoří po celém světě (i mimo vesmír) a informovala o tom, co našli, když se tam podívali. Data přicházela z Namibie, Kanárských ostrovů, kontinentálních USA, Chile, Indie, Nizozemska a především z Havaje. Světové přední optické dalekohledy, VLT, Kecks, Gemini, Subaru, se vrhly do akce; elektromagnetické spektrum bylo pokryto od extrémně energetických energií k rádiu.
A to vše za co? Několik tuctů gama paprsků plus asi tucet rentgenů? Astronomové věděli více než deset let, že výbuchy gama paprsků (GRB) přicházejí ve dvou různých druzích: „dlouho-měkké“? a „krátký-těžký“. GRB050509b byl krátký. Trvalo to asi 30 ms, jeho gama spektrum mělo více? Tvrdé? gammy než? měkké? a bylo to poprvé, kdy byl detekován rentgenový paprsek.
Astronomové už léta „zoufale hledají dosvit“. Jedná se o rentgenové, ultrafialové, optické, infračervené a radiové vlny proudící z místa GRB poté, co se záření gama vypne. Protože můžeme přesněji určit jejich zdroj než samotné GRB, je nalezení dosvitu prvním krokem k vymezení toho, čím jsou.
Před GRB050509b se astronomové přikláněli k teorii, že dlouhé měkké GRB jsou supernovy kolapsů (kolapsy). Přestože byly publikovány desítky teoretických článků o tom, jaké krátké tvrdé GRB mohou být, zdá se, že data gama paprsků vyhovují pouze třem scénářům? fúze (nebo srážka) neutronové hvězdy s jinou (nebo černou dírou), obří světlice z magnetaru („hvězdné otřesy“ v intenzivně magnetické neutronové hvězdě) nebo nějaká variace na téma kolapsaru.
Nyní byla zveřejněna první z toho, co bude pravděpodobně stovky příspěvků na GRB050509b. 28 autorů dospělo k závěru, že „nyní existuje pozorovací podpora pro hypotézu, že během sloučení kompaktního binárního kódu (dvě neutronové hvězdy nebo neutronová hvězda a černá díra) vznikají krátce tvrdé praskliny.“
Klíč k vědcům? závěr je „lokalizace“ rentgenového dosvitu.
Rentgenový dalekohled Swift detekoval rentgenové paprsky přicházející ze stejné oblasti oblohy jako gamy; po nějakém hnusném připoutání zjevné rentgenové pozice k astronomům? souřadnicový systém (RA a Dec), tým Swift XRT určil, že dosvit přišel z kruhu asi 15 ″ (obloukové sekundy) napříč, jehož střed je asi 10 ″ od srdce eliptické galaxie (která má nyní nezapomenutelné jméno G1 ), sám člen bohaté skupiny galaxií koupaných v rentgenovém záření. Jak věděli, že to je dosvit? Protože to vybledlo; difúzní rentgenová záře ze shluků to nedělá.
A přestože vypadal velmi pečlivě, nebyl detekován žádný další elektromagnetický dosvit.
Takže teď muselo našich 28 astronomů zjistit, zda je G1? Předměstí tam, kde se stala hvězdice, nebo někde jinde; co je to „hostitel“, mluvit astronomem.
Moderní astronomie intenzivně využívá statistiky; aby se ujistil, že nemají motolici, vědci obvykle chtějí spoustu a mnoho příkladů. V tomto případě je jedinou statistikou, kterou mohli autoři článku udělat, výpočet? jak je pravděpodobné, že by se vyskytla krátce tvrdá GRB (za předpokladu, že se jedná o události stardeath)? eliptická galaxie, v bohaté skupině, jen náhodou? Mnoho různých - jak pravděpodobné? byly položeny otázky; odpovědi ve všech případech jsou, „ne velmi pravděpodobné“. Nikdo však nevylučuje smůlu.
Naši vědci se nyní mohli obrátit na různé teoretické modely krátce tvrdých GRB a dosvitů GRB, aby zjistili, jak dobře observační data vyhovují teoretickým očekáváním, za předpokladu, že GRB zmizela v G1.
Dobrou zprávou (# 1) je, že data dosvitu se dobře shodují: GRB s krátkou dobou uvolňují mnohem méně (gama) energie než dlouho měkké (takže dosvit z krátce tvrdé GRB by měl být slabší; gama energie je indikátorem energie použité k napájení dosvitu). Ještě lépe, protože to, co roztrhané zbytky rozbije, určuje, jak jasný bude dosvit, slabý dosvit GRB050509b je přesně to, co byste očekávali, kdyby se to stalo ve zřídkavém plynu mezihvězdného média eliptického (kolapsarové dosvitky jsou částečně částečně jasné) protože se odehrávají v chaotických zbytcích mraků s prachovým prachem, z nichž se narodili před několika miliony let).
Druhou dobrou zprávou je, že v G1 nebyly nalezeny žádné stopy po nedávné tvorbě hvězd, takže do značné míry vylučuje kolaps jako předek. Proč? Protože kolapsy jsou velmi mladé hvězdy, a tak se nemohly před smrtí vzdálit od svého rodiště. Kromě toho by trosky i nejmoudřejšího kolapsar supernovy byly viditelné, několik dní poté.
A co obří světlice z magnetaru? To nelze silně vyloučit pro GRB050509b, ale magnetar v galaxii jako G1 není příliš pravděpodobný a GRB050509b byl tisíckrát jasnější než dosud nejsilnější magnetická erupce, kterou jsme kdy viděli.
To opouští fúze neutronové hvězdné binární (nebo binární NS-BH). Kde bychom našli takový binární soubor, jen připravený ke sloučení? Určitě je lze nalézt na předměstí spirálních galaxií nebo v kulovitých shlucích, ale obří eliptické galaxie jako G1 jsou většinou tam, kde jsou.
Takže je to případ uzavřený ?? Ne tak docela. „Jiné progenitorové modely jsou stále životaschopné a další rychle lokalizované výboje z mise Swift nepochybně pomohou k dalšímu objasnění progenitorového obrazu.“
Může být GRB050509b hvězdou v mnohem vzdálenější galaxii? Možná jeden z tuctu nebo tak fuzzy blobů (mnohem vzdálenější shluk galaxií? Taková náhodná zarovnání jsou velmi častá) v rentgenovém dosvitu nebo blízko něj? Možná se o tom bude diskutovat v budoucích dokumentech o GRB050509b.
Původní zdroj: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505480
