En parlak gama ışını patlaması galaksimizi daha önce hiç olmadığı kadar aydınlatıyor

Patlamadan gelen X-ışınları galaksimizdeki 20 toz bulutunu aydınlatarak mesafelerinin ve toz özelliklerinin her zamankinden daha kesin olarak belirlenmesini sağladı. Ama gizem devam ediyor. Gama ışını patlamasına neden olan patlayan yıldızın kalıntıları iz bırakmadan ortadan kaybolmuş gibi görünüyor.

GRB 221009A ilk olarak ne zaman rapor edildi? NASA’nın Neil Gehrells Swift Gözlemevi X-ışınlarını 9 Ekim 2022’de keşfedin. Kaynak, galaksinin merkezine çok da uzak olmayan Samanyolu galaksimizde görünüyor. Ancak, Swift’den daha fazla veri var ve NASA’nın Fermi Gamma-Ray Uzay Teleskobu Kısa süre sonra çok uzakta olduğunu öne sürdü. notlar Avrupa Güney Gözlemevinde Çok Büyük Teleskop Sonra patlamanın yerini çok daha uzak bir galaksiye yerleştirdi ki bu galaksi bizimkinin çok ötesinde.

Bu kadar uzakta olması, yani birkaç on binlerce ışık yılı yerine yaklaşık iki milyar ışıkyılı uzaklıkta olması, GRB’nin son derece parlak olması gerektiği anlamına gelir.

Hollanda’daki Radbound Üniversitesi’nden Andrew Levan, “Tipik bir gama ışını patlaması ile bu arasındaki fark, oturma odanızdaki bir ampul ile bir spor stadyumunda yanan projektörler arasındaki farkla hemen hemen aynı” diyor. NASA/ESA/ESA James Webb Uzay Teleskobu, Kanada Havacılık ve Uzay ve NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu patlamayı izlemek için

İstatistiksel olarak, GRB 221009A gibi parlak bir gama ışınının yalnızca birkaç bin yılda bir meydana gelmesi bekleniyor ve insan uygarlığının başlangıcından bu yana görülen en parlak gama ışını patlaması olabilir. Bu yüzden astronomlar ona tüm zamanların en parlakı olan TEKNE adını verdiler.

Avrupa Uzay Ajansı’nda GRB’leri inceleyen bir araştırma görevlisi olan Alicia Rocco-Escurial, “Bu çok dikkat çekici bir olaydı. Buna tanık olduğumuz için çok şanslıydık” diyor.

Hesaplamalar, patlamanın sürdüğü birkaç saniye boyunca, patlamanın Dünya’nın üst atmosferine yaklaşık gigawatt enerji biriktirdiğini gösteriyor. Bu, bir yer elektrik santralinin eşdeğer güç çıkışıdır. GRB’yi keşfeden uzay araçlarından biri olan ESA Integral Projesi bilim adamı Erik Kuulkers, “O kadar çok gama ışını ve X-ışını yayıldı ki, Dünya’nın iyonosferini heyecanlandırdılar” diyor.

Bir dizi ESA uzay aracı XMM-Newton, Solar Orbiter, BepiColombo, Gaia ve SOHO da GRB’yi veya galaksimiz üzerindeki etkilerini tespit etti. Olay o kadar parlaktı ki, sonradan parlama olarak bilinen artık radyasyon hala görülebiliyor ve daha uzun bir süre daha kalacak. Şu anda entegre veri analizi yapan İsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nden Volodymyr Savchenko, “Bu etkinliğin yansımalarını önümüzdeki yıllarda göreceğiz” diyor.

Bu büyük miktarda veri, orijinal patlamanın nasıl meydana geldiğini ve radyasyonun uzaydaki yolculuğunda diğer maddelerle nasıl etkileşime girdiğini anlamak için şimdi tamamen farklı cihazlardan toplanıyor.

Halihazırda bilimsel sonuçlara ulaşmış olan bir alan, X-ışınlarının galaksimizdeki toz bulutlarını aydınlatma şeklidir. Radyasyon galaksimize girmeden önce yaklaşık iki milyar yıl boyunca galaksiler arası uzayda seyahat etti. Ardından ilk toz bulutuyla yaklaşık 60.000 yıl önce ve sonuncusu ile yaklaşık 1.000 yıl önce karşılaştı.

Bir X-ışınları bir toz bulutuyla her karşılaştığında, radyasyonun bir kısmını saçarak dışa doğru genişliyormuş gibi görünen eşmerkezli halkalar oluşturur. ESA’dan XMM-Newton, GRB’den birkaç gün sonra bu bölümleri gözlemledi. Daha yakın bulutlar daha büyük halkalar üretti çünkü perspektiften daha büyük görünüyorlar.

Andrea Tiengo, Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia, İtalya ve gökbilimcilerden oluşan bir ekip, bu toz bulutlarının her biri için en doğru mesafeyi elde etmek üzere verileri analiz etti. Andrea, “Ona çarpan ilk bulut, galaksimizin kenarında, genellikle galaktik toz bulutlarının görüldüğü yerden uzaktaymış gibi görünüyor” diyor. Ekip daha sonra bulutlardaki toz taneciklerinin özelliklerini çıkardı çünkü X-ışınları tozun boyutuna, şekline ve bileşimine göre dağılıyor.

Yıllar geçtikçe, gökbilimciler toz taneciklerinin bir dizi farklı özelliğini öne sürdüler ve böylece Andrea ve meslektaşları bunları X-ışını verilerine karşı test edebildiler. Bir modelin bölümleri çok iyi yeniden ürettiğini gördüler. Bu modelde, toz tanecikleri çoğunlukla kristalin bir karbon formu olan grafitten oluşuyordu. Ayrıca verilerini, GRB’nin kendisinden X-ışını emisyonunu yeniden yapılandırmak için kullandılar çünkü bu özel sinyal herhangi bir alet tarafından doğrudan gözlemlenmedi.

Ancak, GRB’yi oluşturmak için hangi nesnenin patladığı gizemi devam ediyor. Andrew Levan ve meslektaşları, patlamanın izlerini aramak için Webb ve Hubble teleskoplarını kullandılar ve hiçbirini bulamadılar. “Garip” diyor ve “ne anlama geldiği tam olarak belli değil.”

Bir yıldız o kadar büyük olabilir ki, ilk patlamadan hemen sonra, süpernova kalıntısı olarak bilinen gaz bulutunu oluşturacak malzemeyi yutan bir kara delik oluşturmuş olabilir.

Bu nedenle, gökbilimciler patlayan yıldızın kalıntılarını aramaya devam ederken, yapılacak çok iş var. Arayacakları şeylerden biri, bu tür büyük patlamalarda üretildiği düşünülen altın gibi ağır elementlerin izleridir.

Editörlere notlar:
GRB 221009A’nın XMM-Newton, James Webb Uzay Teleskobu ve Integral’den gelenler de dahil olmak üzere en son gözlemleri, 28 Mart 2023’te Amerikan Astronomi Topluluğu Yüksek Enerji Astrofizik Bölümü’nün 20. toplantısında düzenlenen basın toplantısında sunuldu ( AAS), Hawaii, Amerika Birleşik Devletleri’nde. Canlı yayın: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice

Andrea Tiengo ve ark. , yılında yayınlandı Astrofizik Dergi Mektupları: https://doi.org/10.3847/2041-8213/acc1dc

Andrew Levan ve diğ. , yılında yayınlandı Astrofizik Dergi Mektupları: https://iopscience.iop.org/collections/apjl-230323-172_Focus-on-the-Ultra-luminous-GRB-221009A