Naukowcy odkryli najjaśniejszy w historii rozbłysk gamma
Trzech badaczy odkryło rozbłysk gamma w konstelacji Strzelca, który należy do najjaśniejszych w historii.
GRB 221009A wystąpił około 2,4 miliarda lat temu w kierunku konstelacji Strzelca. Źródło: Dzięki uprzejmości Międzynarodowego Obserwatorium Gemini
Uważa się, że odkryty rozbłysk gamma (GRB), pochodzący z odległości 2,4 miliarda lat świetlnych, jest rezultatem zapadnięcia się masywnej gwiazdy, któremu towarzyszy eksplozja supernowej, prowadząca do powstania czarnej dziury.
Dr Peter Veres, adiunkt z CSPAR, wspólnie z dr. Michaelem S. Briggsem, głównym naukowcem i zastępcą dyrektora CSPAR, oraz Stephenem Lesage'em, asystentem naukowym z UAH, uczestniczyli w badaniach dotyczących odkrycia i analizy rozbłysku gamma. W ramach swojej współpracy naukowcy korzystali z Gamma-ray Burst Monitor (GBM), znajdującego się na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Promieniowania Gamma Fermi, który umieszczony jest na niskiej orbicie okołoziemskiej. Dzięki temu instrumentowi możliwe jest obserwowanie całego nieba w zakresie promieniowania gamma, niezakłóconego przez ziemską atmosferę, co pozwala na aktywne badanie rozbłysków gamma w ramach głównego programu badawczego.
Ten rozbłysk gamma był niezwykle jasny. Spodziewaliśmy się, że takie zjawisko możemy zobaczyć tylko raz na około 10 000 lat – powiedział dr Veres. Rutynowo wykrywamy GRB w tempie około pięciu na tydzień i zwracamy uwagę, czy któryś z nich jest w jakiś sposób wyjątkowy. Ten był tak jasny, że instrument nie był w stanie nadążyć za dużą liczbą przychodzących fotonów. Większość pracy polegała na ustaleniu, jak zrekonstruować utracone zliczenia.
Rozbłyski gamma pochodzą z losowych kierunków nieba, dlatego GBM musi nieustannie obserwować jak największą część przestrzeni kosmicznej. GBM składa się z 12 detektorów wykonanych z jodku sodu, które służą do wykrywania promieni rentgenowskich i niskoenergetycznych promieni gamma, oraz dwóch detektorów wykonanych z germanianu bizmutu, przeznaczonych do rejestrowania wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Gdy promienie gamma trafiają na te detektory, oddziałują z kryształami znajdującymi się w instrumencie. Im bardziej energetyczny jest promień gamma, tym więcej światła jest generowane.
Poprzez analizę kryształów emitujących światło, GBM jest w stanie określić kierunek, z którego pochodzą rozbłyski gamma. Od czasu uruchomienia, instrument Fermi wykrył ponad 3500 takich zjawisk, a rozbłysk oznaczony jako 221009A jest dotychczas najjaśniejszym spośród nich.
Dr. Veres wyjaśnia: Podczas rozbłysku gamma jesteśmy świadkami zagłady masywnej gwiazdy o masie około 30 razy większej niż Słońce, oraz powstania czarnej dziury. To zjawisko towarzyszy wystrzeleniu bardzo szybkiego strumienia, który osiąga prędkość zbliżoną do prędkości światła i generuje właśnie rozbłysk gamma. Z biegiem czasu wybuchy gamma (GRB) są widoczne także na innych długościach fal, od fal radiowych i optycznych, aż po bardzo wysokoenergetyczne promieniowanie gamma, które nazywane jest poświatą GRB. Należy podkreślić, że ten ostatni rozbłysk był tak jasny, że poświata pojawiła się w detektorze Gamma-ray Burst Monitor, co jest zjawiskiem rzadkim. Dzięki temu mogliśmy go śledzić przez prawie trzy godziny.
GRB 221009A to jednocześnie jeden z najjaśniejszych i prawdopodobnie najbardziej energetycznych rozbłysków gamma (GRB), odkrytych do tej pory. Szczegółowy opis tego znaleziska zostanie przedstawiony w nadchodzącym artykule.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
