Pred letom dni so astronomi odkrili močan izbruh žarkov gama (GRB), ki je trajal približno dve minuti in so ga poimenovali GRB 211211a. Zdaj ta nenavaden dogodek ovrže dolgotrajno prepričanje, da so dolgi GRB tipičen znak ogromne zvezde, ki postaja supernova. Namesto tega sta dve neodvisni skupini znanstvenikov identificirali vir kot tako imenovani “kilonova,« se je začelo z združitvijo dveh nevtronskih zvezd, pravi a nov papir Objavljeno v reviji Nature. Ker se je mislilo, da združitve nevtronskih zvezd proizvajajo le kratke GRB, je odkritje hibridnega dogodka, povezanega s kilonovo z dolgim ​​GBR, precej presenetljivo.

“Ta ugotovitev razbije našo standardno predstavo o izbruhih žarkov gama,” je dejala soavtorica Eve ChasE, podoktor na Nacionalnem laboratoriju Los Alamos. “Ne moremo več predvidevati, da vsi kratkoperiodični izbruhi izvirajo iz združitve nevtronskih zvezd, medtem ko dolgoperiodični izbruhi izvirajo iz supernov. Zdaj se zavedamo, da je razvrščanje izbruhov gama zelo težko. To odkrivanje omejuje naše razumevanje sevanja gama poči.”

kot smo storili prej obveščeniIzbruhi sevanja gama so izjemno visokoenergijske eksplozije v oddaljenih galaksijah, ki trajajo od zgolj milisekund do nekaj ur. čisto prvi izbruhi sevanja gama praznovali v poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, zahvaljujoč lansiranju Vela Satelit po Ameriki. Zaznati naj bi kontrolne znake gama žarkov poskusov jedrskega orožja po pogodbi o prepovedi jedrskih poskusov s Sovjetsko zvezo leta 1963. ZDA so se bale, da je Sovjetska zveza izvajala tajne jedrske poskuse v nasprotju s pogodbo. Julija 1967 sta dva od teh satelitov zajela blisk gama sevanja, ki očitno ni bil znak poskusa jedrskega orožja.

Samo nekaj mesecev nazaj več vesoljskih detektorjev močan izbruh sevanja gama skozi naš sončni sistem, pošiljanje astronomov po vsem svetu, da učijo svoje teleskope na tem delu neba, da bi zbrali pomembne podatke o dogodku in njegovi poznejši svetlosti. Poimenovan GRB 221009A, je bil to najmočnejši izbruh sevanja gama, ki so ga kdaj zabeležili, in bi lahko bil “rojstni krik” nove črne luknje.

Obstajata dve vrsti izbruhov sevanja gama: kratki in dolgi. Klasični kratkotrajni GRB trajajo manj kot dve sekundi, prej pa so verjeli, da nastanejo samo zaradi združitve dveh ultra-gostih objektov, kot so binarne nevtronske zvezde, skupaj, da nastane kilonova. Dolgi GRB lahko trajajo od nekaj minut do nekaj ur in naj bi se pojavili, ko masivna zvezda postane supernova.

Astronomi pri Fermiju in teleskopu Swift so lani decembra skupaj zaznali ta zadnji izbruh sevanja gama in natančno določili lokacijo v ozvezdju škornji, To hitro zaznavanje je drugim teleskopom po svetu omogočilo, da so svojo pozornost usmerili na regijo, kar jim je pomagalo ujeti kilonovo v zgodnjih fazah. In bilo je neverjetno blizu za izbruhe žarkov gama: približno 1 milijardo svetlobnih let od Zemlje v primerjavi s približno 6 milijardami let za povprečni izbruh žarkov gama, odkrit do danes. (Svetloba iz najbolj oddaljenega doslej zabeleženega GRB je potovala približno 13 milijard let.)

“Bilo je nekaj, česar še nikoli nismo videli,” je dejala soavtorica Simone DiChiara, astronom na univerzi Penn State in član ekipe Swift. “Vedeli smo, da ni bilo povezano s supernovo, smrtjo masivne zvezde, ker je bilo tako blizu. To je bil popolnoma drugačna vrsta optičnega signala od tistega, ki ga povezujemo s kilonovae, eksplozijami trkov nevtronskih zvezd. ” Zgodilo se je.

Ko se dvojni nevtronski zvezdi začneta vrteti v spirali smrti, pošiljata močne gravitacijske valove in trgata z nevtroni bogat material drug od drugega. Zvezde nato trčijo in se združijo ter tvorijo vroč oblak razbitin, ki žarijo s svetlobo številnih valovnih dolžin. Ti z nevtroni bogati ostanki so tisto, za kar astronomi verjamejo, da ustvarjajo vidno in infrardečo svetlobo kilonove – sij je svetlejši v infrardečem kot v vidnem spektru, kar je značilen znak takega dogodka, da je izmet težek. Proizveden iz elementov, ki blokirajo vidno svetlobo vendar prepustite infrardeči signal.

Ta podpis je enak tistemu, ki ga je zaznala kasnejša analiza GRB211211A. In s poznejšim razpadom združitev nevtronskih zvezd, ki proizvajajo težje elemente, kot sta zlato in platina, imajo astronomi zdaj nov način preučevanja, kako ti težki elementi nastajajo v našem vesolju.

Pred mnogimi leti je pokojni astronom Neil Gehrels je predlagal, da bi lahko dolgotrajne izbruhe žarkov gama povzročili združitve nevtronskih zvezd. Zdi se, da je Nasin observatorij Swift, ki je poimenovan v njegovo čast, igral ključno vlogo pri odkritju GRB 211211A in je zagotovil prve neposredne dokaze za to povezavo.

“To odkritje je oster opomin, da vesolja nikoli ni mogoče popolnoma razumeti,” je dejala soavtorica Jillian Rastinejad, doktorat znanosti študent na univerzi Northwestern. “Astronomi pogosto domnevajo, da je izvor GRB mogoče prepoznati po dolžini GRB, vendar nam to odkritje kaže, da je treba o teh presenetljivih pojavih še veliko razumeti.”

DOI: Narava, 2022. 10.1038/S41550-022-01819-4 ,O DOI,