การไขปริศนาของความมืดแกมมาเรย์ระเบิด

Pin
Send
Share
Send

การไขปริศนาของ Gamma Ray Bursts (GRBs) เป็นเรื่องราวที่เต็มไปด้วยการวางแผนระหว่างประเทศการอ้างสิทธิ์ที่น่าอัศจรรย์การติดตามย้อนหลังอย่างจริงจังและการปรับปรุงที่เพิ่มขึ้นในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับธรรมชาติที่แท้จริงและผลกระทบของพลังทำลายล้างที่รุนแรงที่สุดในจักรวาล ผลลัพธ์ใหม่จากทีมนักวิทยาศาสตร์ศึกษาสิ่งที่เรียกว่า“ การปะทุรังสีแกมม่าสีเข้ม” ได้แทรกชิ้นส่วนใหม่เข้าไปในปริศนา GRB งานวิจัยนี้นำเสนอในบทความเพื่อให้ปรากฏในวารสาร Astronomy & Astrophysics ในวันที่ 16 ธันวาคม 2010

การค้นพบ GRBs เป็นผลที่ไม่คาดคิดจากโครงการอวกาศของสหรัฐอเมริกาและการเก็บรักษาแท็บทางทหารของรัสเซียเพื่อตรวจสอบการปฏิบัติตามสนธิสัญญาห้ามทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในสงครามเย็น เพื่อให้แน่ใจว่ารัสเซียไม่ได้ทำการระเบิดอาวุธนิวเคลียร์ที่อยู่อีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์ยานอวกาศ Vela ในยุค 1960 ได้รับการติดตั้งเครื่องตรวจจับรังสีแกมม่า ดวงจันทร์อาจป้องกันลายเซ็นรังสีเอกซ์ที่ชัดเจนจากทางไกล แต่รังสีแกมม่าจะทะลุผ่านดวงจันทร์และจะถูกตรวจจับโดยดาวเทียม Vela

ในปีพ. ศ. 2508 ก็เห็นได้ชัดว่าเหตุการณ์ที่ก่อให้เกิดเครื่องตรวจจับ แต่เห็นได้ชัดว่าไม่ใช่ลายเซ็นของการระเบิดของนิวเคลียร์ดังนั้นพวกเขาจึงระมัดระวังและแอบเก็บข้อมูลเพื่อการศึกษาในอนาคต ในปี 1972 นักดาราศาสตร์สามารถสรุปทิศทางของเหตุการณ์ได้อย่างแม่นยำเพียงพอที่จะแยกแยะดวงอาทิตย์และโลกออกมาเป็นแหล่งกำเนิด พวกเขาสรุปว่าเหตุการณ์รังสีแกมม่าเหล่านี้เป็น“ ต้นกำเนิดของจักรวาล” ในปี 1973 การค้นพบนี้ได้รับการประกาศในวารสาร Astrophysical

สิ่งนี้สร้างความปั่นป่วนในชุมชนทางดาราศาสตร์และมีเอกสารมากมายเกี่ยวกับ GRBs และสาเหตุของพวกเขาเริ่มปรากฏในวรรณกรรม ในขั้นต้นสมมติฐานส่วนใหญ่ที่มาของเหตุการณ์เหล่านี้มาจากภายในกาแลคซีของเรา ความคืบหน้าช้าลงอย่างเจ็บปวดจนกระทั่งปี 1991 เปิดตัวหอดูดาวรังสีแกมมาคอมป์ตัน ดาวเทียมนี้ให้ข้อมูลที่สำคัญซึ่งบ่งชี้ว่าการกระจายตัวของ GRBs นั้นไม่ได้ลำเอียงไปยังทิศทางใด ๆ ในอวกาศเช่นไปสู่ระนาบกาแลคซีหรือศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก GRB มาจากทุกที่รอบตัวเรา พวกมันคือ "จักรวาล" ในแหล่งกำเนิด นี่เป็นก้าวสำคัญในทิศทางที่ถูกต้อง แต่สร้างคำถามเพิ่มเติม

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักดาราศาสตร์ค้นหาคู่วัตถุทางดาราศาสตร์ใด ๆ ที่เกิดขึ้นพร้อมกับการระเบิดเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่การขาดความแม่นยำในตำแหน่งของ GRBs โดยเครื่องมือของวันนั้นพยายามที่จะตรึงแหล่งที่มาของการระเบิดของจักรวาลเหล่านี้ ในปี 1997 BeppoSAX ตรวจจับ GRB ใน x-rays หลังจากเหตุการณ์และแสงหลังจากตรวจพบ 20 ชั่วโมงต่อมาโดย William Herschel Telescope การถ่ายภาพลึกสามารถระบุกาแลคซีที่จาง ๆ และอยู่ห่างไกลในฐานะโฮสต์ของ GRB ภายในหนึ่งปีการโต้แย้งเกี่ยวกับระยะทางไปยัง GRBs สิ้นสุดลง GRBs เกิดขึ้นในกาแลคซีไกลโพ้นมาก ความสัมพันธ์ของพวกเขากับซูเปอร์โนวาและการตายของดาวฤกษ์มวลมหาศาลนั้นได้ให้เงื่อนงำกับธรรมชาติของระบบที่ผลิต GRBs

ไม่นานก่อนการแข่งขันเพื่อระบุสายแสงของ GRB ที่ร้อนขึ้นและดาวเทียมใหม่ช่วยระบุตำแหน่งของสิ่งเหล่านี้หลังจากแสงและกาแลคซีโฮสต์ของพวกมัน ดาวเทียม Swift เปิดตัวในปี 2547 ติดตั้งเครื่องตรวจจับรังสีแกมม่าที่มีความไวสูงเช่นเดียวกับรังสีเอกซ์และกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลซึ่งสามารถสังหารได้อย่างรวดเร็วเพื่อสังเกตการปล่อยแสงหลังจากที่เกิดการระเบิดโดยอัตโนมัติ กล้องโทรทรรศน์บนพื้นเพื่อการสังเกตอย่างรวดเร็ว

วันนี้นักดาราศาสตร์รู้จักการจำแนกประเภทของ GRB สองเหตุการณ์ระยะเวลานานและเหตุการณ์ระยะสั้น การปะทุรังสีแกมม่าสั้น ๆ น่าจะเกิดจากการรวมดาวนิวตรอนและไม่เกี่ยวข้องกับซุปเปอร์โนวา การปะทุรังสีแกมม่าในระยะยาวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเข้าใจฟิสิกส์ของการระเบิดของ GRB ผลกระทบของ GRBs ต่อสภาพแวดล้อมรวมถึงผลกระทบของ GRBs ต่อการก่อตัวดาวฤกษ์ต้นและประวัติและชะตากรรมของจักรวาล

ในขณะที่มักจะตรวจพบอาฟเตอร์โกลว์ X-ray สำหรับ GRB แต่ละตัว แต่บางคนก็ยังไม่ยอมให้ออพติคอลออฟติคอลของพวกเขา ในขั้นต้น GRBs เหล่านั้นที่มี X-ray แต่ไม่มีแสงสายใยถูกประกาศเกียรติคุณ "GRB มืด" คำจำกัดความของ“ การปะทุรังสีแกมม่าสีเข้ม” ได้รับการปรับปรุงโดยเพิ่มขีด จำกัด เวลาและความสว่างและโดยการคำนวณเอาท์พุทพลังงานทั้งหมดของ GRB

การขาดลายเซ็นทางแสงนี้อาจมีต้นกำเนิดหลายประการ แสงที่ค้างอยู่บนท้องฟ้าจะมีความส่องสว่างต่ำมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งก็อาจจะมี GRBs ที่สดใสและจาง ๆ หรือพลังงานแสงสามารถถูกดูดซับอย่างมากโดยการแทรกแซงวัสดุไม่ว่าจะเป็นบริเวณใกล้เคียง GRB หรือตามแนวสายตาผ่านกาแลคซีโฮสต์ ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งก็คือแสงอาจจะอยู่ที่ redshift สูงที่การปกคลุมและการดูดซับโดยตัวกลางระหว่างอวกาศจะห้ามการตรวจจับในแถบ R ที่ใช้บ่อยในการตรวจจับเหล่านี้

ในการศึกษาใหม่นักดาราศาสตร์ได้รวมข้อมูล Swift เข้ากับการสำรวจใหม่ที่ทำโดยใช้ GROND ซึ่งเป็นเครื่องมือติดตาม GRB เฉพาะที่แนบมากับกล้องโทรทรรศน์ MPG / ESO ขนาด 2.2 เมตรที่ La Silla ในชิลี GROND เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการศึกษา GRB afterglows สามารถสังเกตการระเบิดภายในไม่กี่นาทีหลังจากการแจ้งเตือนมาจาก Swift และมีความสามารถในการสังเกตผ่านตัวกรองเจ็ดตัวพร้อมกันครอบคลุมส่วนที่มองเห็นและใกล้อินฟราเรดของสเปกตรัม

ด้วยการรวมข้อมูล GROND ที่ถ่ายผ่านฟิลเตอร์ทั้งเจ็ดนี้เข้ากับการสำรวจสวิฟท์นักดาราศาสตร์สามารถกำหนดปริมาณแสงที่เปล่งออกมาโดยสายัณห์ที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวางตลอดทางตั้งแต่รังสีเอกซ์พลังงานสูงไปจนถึงอินฟราเรดใกล้ จากนั้นพวกเขาใช้ข้อมูลนี้ในการวัดปริมาณฝุ่นที่บดบังระหว่าง GRB และผู้สังเกตการณ์บนโลกโดยตรง โชคดีที่ทีมพบว่า GRB ที่มืดไม่ต้องการคำอธิบายที่แปลกใหม่

สิ่งที่พวกเขาพบคือสัดส่วนของการระเบิดที่มีนัยสำคัญจะจางลงประมาณ 60–80 เปอร์เซ็นต์ของความเข้มดั้งเดิมโดยการบดบังฝุ่น เอฟเฟกต์นี้เกินจริงสำหรับการระเบิดที่อยู่ไกลมาก ๆ ทำให้ผู้สังเกตการณ์มองเห็นแสงเพียง 30–50 เปอร์เซ็นต์ของแสง ด้วยการพิสูจน์ให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นเช่นนั้นนักดาราศาสตร์เหล่านี้ได้ไขปริศนาสุดท้ายเกี่ยวกับการมองเห็นแสงระเรื่อที่หายไป การปะทุของแกมม่าสีเข้มนั้นเป็นเพียงแสงที่มองเห็นได้หลุดออกไปก่อนที่จะถึงตัวเรา

Pin
Send
Share
Send