• csillagaszat.hu
    csillagászat.hu
    Csillagászati hírportál

    Fény derült a “sötét” gammavillanások titkára







    A gammakitörések (Gamma-Ray Bursts, GRB-k) az Univerzum legnagyobb energiájú eseményei, melyek hosszúsága néhány másodperctől néhány percig tart. Keletkezésük magyarázata még nem száz százalékban tisztázott, de a csillagászok úgy vélik, hogy a hosszabb GRB-k forrásai extrém nagy luminozitású szupernóva-robbanások (ún. hipernóvák), az ezeknél is nagyobb energiájú (csak néhány másodpercig tartó) gammavillanásokéi pedig összeolvadó kompakt objektumok (neutroncsillagok vagy fekete lyukak).

    A kilencvenes évek végén fedezték fel, hogy a nagyenergiájú tartományban detektált felvillanásokat követően a hosszabb hullámhosszakon is érzékelhető sugárzás, ún. utófénylés érkezik a GRB-k irányából, így azóta célzottan próbálják rögzíteni az utólag érkező fotonokat. Ebben a kutatásban a 2004 óta üzemelő Swift-űrtávcső az egyik leghatékonyabb eszköz, mely egy adott GRB detektálását követően egyrészt saját röntgen- és optikai detektorát is a felvillanás irányába fordítja, másrészt azonnal jelet küld a földi észlelőhálózatban szereplő távcsöveknek, melyek szintén megkezdik a hosszabb hullámhosszakon történő vizsgálódást.

    Az elmúlt években vizsgált GRB-k statisztikái alapján röntgen-utófénylést minden esetben sikerült detektálni, ugyanakkor a látható tartományban csak az esetek mintegy felénél volt utólagosan észlelhető sugárzás. Az utóbbi jelenséget nem mutató gammakitöréseket a szakemberek az ún. "sötét GRB-k" csoportjába sorolták, melyek tulajdonságait illetően több elképzelés is született. Egyes kutatók szerint egy valóban különálló alcsoportról van szó, mások szerint a sötét GRB-k képviselik a legtávolabbi ilyen jellegű eseményeket, míg egy harmadik elmélet szerint a Föld és a megfigyelt GRB közötti térrészben lévő csillagközi por fénygyengítő hatásának (extinkció) mértéke dönti el, látunk-e utófénylést a vizuális tartományban, vagy sem.

    Egy nemrég elfogadott tanulmányban közölt eredmények az utóbbi állítást támasztják alá. J. Greiner (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Németország) és munkatársai az Európai Déli Obszervatórium (ESO) La Silla-ban (Chile) lévő, 2,2 méteres távcsövére szerelt GROND (Gamma-Ray burst Optical and Near-infrared Detector) műszer segítségével vizsgálták 39 gammakitörés utófényléseit, hogy a rejtély végére járjanak. A GROND detektor nagy előnye, hogy hét szűrőjének felhasználásával a megfigyelések lefedték a teljes optikai és közel-infravörös tartományt – ezeket az adatokat pedig a Swift röntgenméréseivel is kiegészítették.

    Az így kapott adatsorokból a kutatók előállították a GRB-k spektrális energiaeloszlásait, melyek segítségével közelítő becslést lehetett tenni az adott irányban lévő csillagközi por mennyiségére is (vagyis arra, hogy a felénk jövő fotonoknak nagyjából mennyi por- és gázanyagon kellett áthatolniuk, mire elértek hozzánk). A vizsgált GRB-minta nagyjából fele tartozott a "sötét GRB-k" közé, és ezek esetében egyértelműen kimutatható volt, hogy a vizuális tartományban várt utófénylés hiánya (vagy nagyon gyenge érzékelése) a fényútba eső csillagközi por nagyobb mennyiségével áll kapcsolatban.


    Művészi ábrázolás egy "sötét GRB"-ről: a legújabb eredmények alapján úgy tűnik, ezen gammakitörések esetében elsősorban a csillagközi por átlagosnál nagyobb fénygyengítő hatásának tudható be a várt vizuális utófénylések hiánya (ESO / L. Calcada).

    A nagyon távoli GRB-k esetében ez a hatás fokozottabban is igaz. A Világegyetem tágulása miatt bekövetkező vöröseltolódás miatt a távoli GRB-k fénye eredetileg jóval kékebb volt annál, mint amit észlelünk – a csillagközi fénygyengülés hatása pedig egyre erősebben jelentkezik a rövidebb hullámhossz (kék oldal) felé haladva. Így a legtávolabbi gammafelvillanások vizuális utófénylés-észleléseinek esélyét nemcsak a statisztikailag várható nagyobb extinkció, hanem annak hullámhosszfüggése is erősen csökkenti.

    Forrás: ESO Press Release, 2010.12.16.

    Ez a bejegyzés Egyéb asztrofizika kategóriában van. Link könyvjelzője.
    • Magyarország megújul