การปะทุรังสีแกมม่าที่ตรวจพบโดยหอสังเกตการณ์รังสีแกมม่าหนึ่งตัวของ ESA เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2546 ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดเป็นเวลาหลายเดือนโดยกองยานอวกาศและหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน นักดาราศาสตร์สรุปว่าเหตุการณ์นี้เรียกว่า GRB 031203 นั้นเป็นรังสีแกมม่าคอสมิคที่ใกล้เคียงที่สุดที่บันทึกไว้ แต่ก็ยังเบาที่สุด สิ่งนี้ยังแสดงให้เห็นว่าประชากรทั้งหมดของการปะทุรังสีแกมม่าที่มีพลังน้อยได้หายตัวไป ...
การระเบิดของรังสีคอสมิกในอวกาศ (GRBs) เป็นการกะพริบของรังสีแกมม่าที่สามารถคงอยู่ได้ในเวลาไม่ถึงวินาทีและไม่กี่นาทีและเกิดขึ้นที่ตำแหน่งสุ่มบนท้องฟ้า เศษเสี้ยวจำนวนมากคิดว่าเป็นผลเมื่อหลุมดำถูกสร้างขึ้นจากดาวที่กำลังจะตายในกาแลคซีไกลโพ้น นักดาราศาสตร์เชื่อว่าแผ่นดิสก์ร้อนที่อยู่รอบ ๆ หลุมดำทำจากก๊าซและสสารตกอยู่ในนั้นบางลำแสงลำแสงที่มีพลังขนานกับแกนของการหมุน
จากภาพที่ง่ายที่สุด GRB ทุกตัวควรปล่อยพลังงานแกมม่าในปริมาณใกล้เคียงกัน เศษส่วนของมันที่ตรวจพบบนโลกนั้นควรขึ้นอยู่กับ 'ความกว้าง' (มุมเปิด) และทิศทางของลำแสงรวมถึงระยะทาง พลังงานที่ได้รับควรมีขนาดใหญ่กว่าเมื่อลำแสงแคบลงหรือชี้มาทางเราและเล็กลงเมื่อลำแสงกว้างหรือชี้ออกไปจากเรา ข้อมูลใหม่ที่รวบรวมด้วยหอสังเกตการณ์พลังงานสูงของ ESA นั่นคือ Integral และ XMM-Newton ตอนนี้แสดงให้เห็นว่าภาพนี้ไม่คมชัดและปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจาก GRBs จะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดร. Sergey Sazonov จากสถาบันวิจัยอวกาศแห่งอวกาศกล่าวว่าความคิดที่ว่า GRB ทั้งหมดคายรังสีแกมม่าในปริมาณเท่ากันหรือว่าพวกมันเป็น 'เทียนมาตรฐาน' ในขณะที่เราเรียกมันว่า สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซียมอสโก (รัสเซีย) และสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แม็กซ์พลาคก์ Garching ใกล้มิวนิก (เยอรมนี)
Sazonov และทีมนักวิจัยระหว่างประเทศศึกษา GRB ที่ตรวจพบโดย Integral เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2546 และได้รับรหัสชื่อ GRB 031203 ภายในเวลา 18 วินาทีของการระเบิดระบบบันทึกการแจ้งเตือน Integral Burst ได้ระบุตำแหน่งโดยประมาณของ GRB 031203 ใน ท้องฟ้าและส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายของหอสังเกตการณ์ทั่วโลก ไม่กี่ชั่วโมงต่อมาหนึ่งในนั้นคือ XMM-Newton ของ ESA ได้กำหนดตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับ GRB 031203 และตรวจพบแหล่งรังสีเอกซ์ที่หายไปอย่างรวดเร็วซึ่งถูกมองเห็นโดยวิทยุและกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลบนพื้น
ข้อมูลมากมายนี้อนุญาตให้นักดาราศาสตร์ตรวจสอบว่า GRB 031203 ออกไปในกาแลคซีน้อยกว่า 1300 ล้านปีแสงซึ่งทำให้ GRB ที่อยู่ใกล้ที่สุดเท่าที่เคยพบมา อย่างไรก็ตามวิธีการที่ GRB 031203 จางลงตามเวลาและการกระจายพลังงานของมันก็ไม่แตกต่างจาก GRB ที่อยู่ห่างไกล จากนั้นนักวิทยาศาสตร์เริ่มตระหนักว่าแนวคิดของ 'เทียนมาตรฐาน' อาจไม่ถือ “ การเข้าใกล้ควรทำให้ GRB 031203 นั้นดูสว่างมาก แต่ปริมาณรังสีแกมม่าที่วัดโดย Integral นั้นน้อยกว่าที่เราคาดหวังจาก GRB ประมาณหนึ่งพันเท่า” Sazonov กล่าว
การปะทุของรังสีแกมม่าที่ตรวจพบในปี 1998 ในกาแลคซีใกล้กว่านั้นปรากฏว่ายิ่งจางกว่า GRB 031203 ที่สว่างน้อยกว่าหนึ่งร้อยเท่าอย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ไม่สามารถบอกได้ว่ามันเป็น GRB ของแท้เพราะพลังงานส่วนใหญ่ถูกปล่อยออกมา รังสีเอกซ์แทนรังสีแกมมา การทำงานของทีม Sazonov ใน GRB 031203 ในขณะนี้แสดงให้เห็นว่า GRBs ที่แท้จริงนั้นมีอยู่จริง
ทีมนักดาราศาสตร์ชาวสหรัฐอเมริกาประสานงานโดยอลิเซียโซเดอเบิร์กจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียพาซาดีน่า (สหรัฐอเมริกา) ศึกษา 'สายลับ' ของ GRB 031203 และให้การสนับสนุนต่อข้อสรุปนี้ สายัณห์ที่เปล่งออกมาเมื่อ blastwave ของ GRB กระแทกสื่อกระจายรอบ ๆ มันสามารถอยู่ในสัปดาห์หรือเดือนที่ผ่านมาและค่อยๆจางหายไป ด้วยการใช้หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เพรสของนาซ่า Soderberg และทีมของเธอเห็นว่าความสว่างของรังสีเอกซ์ของสายัณห์มีค่าน้อยกว่าหนึ่งพันเท่าของ GRBs ทั่วไป การสำรวจของทีมด้วยกล้องโทรทรรศน์อาเรย์ขนาดใหญ่ของหอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติในโซคอร์โร (สหรัฐอเมริกา) ยังเผยให้เห็นแหล่งกำเนิดแสงที่มืดกว่าปกติ
Sazonov และ Soderberg อธิบายว่าทีมของพวกเขามองหาสัญญาณอย่างระมัดระวังว่า GRB 031203 สามารถเอียงในลักษณะที่พลังงานส่วนใหญ่จะหลบหนีการตรวจจับของ Integral อย่างไรก็ตามอย่างที่ Sazonov กล่าวว่า“ ความจริงที่ว่าพลังงานส่วนใหญ่ที่เราเห็นนั้นปล่อยออกมาในโดเมนรังสีแกมม่าแทนที่จะเป็นรังสีเอกซ์หมายความว่าเราเห็นลำแสงเกือบเป็นแนวแกน” ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่การปล่อยพลังงานส่วนใหญ่ของมันจะไม่มีใครสังเกตเห็น
การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการมีอยู่ของประชากรใหม่ของ GRBs ใกล้ชิดมากขึ้น แต่ก็หรี่ลงกว่าส่วนใหญ่ของผู้ที่รู้จักจนถึงขณะนี้ซึ่งมีพลังมาก แต่อยู่ห่างไกล วัตถุประเภทนี้อาจมีจำนวนมากและทำให้เกิดการระเบิดบ่อยขึ้น
กลุ่มประชากรจำนวนมากได้หลบหนีความสนใจของเราไปแล้วเพราะมันอยู่ที่ขีด จำกัด ของการตรวจจับด้วยเครื่องมือทั้งในอดีตและปัจจุบัน อย่างไรก็ตามอินทิกรัลอาจอ่อนไหวพอที่จะเปิดเผยอีกไม่กี่ปีข้างหน้า สิ่งเหล่านี้อาจเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของภูเขาน้ำแข็งและห้องทดลองรังสีแกมม่าในอนาคตเช่นภารกิจ Swift ของนาซ่าที่วางแผนไว้ควรจะสามารถขยายการค้นหานี้ไปสู่ปริมาณจักรวาลที่กว้างขึ้นและพบ GRB ที่มีพลังมาก
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าว ESA
