Naukowcy donoszą, że po raz pierwszy udało im się zaobserwować poświatę pozostającą po najkrótszym typie wybuchu gamma, który trwa tylko sekundę. Poświata ta widoczna była w promieniowaniu X, a jej badanie może pomóc wyjaśnić co powoduje tajemnicze wybuchy, które swa siłą ustępują tylko Wielkiemu Wybuchowi.

Do tej pory naukowcom udało się zaobserwować poświatę dłuższych błysków, trwających od kilku sekund do około minuty. Ich źródło wydaje się jednak być różne od źródeł krótkich błysków gamma.

Autorami pracy, która ukazała się w ostatnim magazynie “Astronomy & Astrophysics” są Davide Lazzati i Enrico Ramirez-Ruiz z Uniwersytetu Cambridge oraz Gabriele Ghisellini z obserwatorium Astronomicznego di Brera w Merate we Włoszech.

Odkrycie w 1997 roku poświaty błysku gamma było momentem przełomowym, który pozwolił nam określić, że błyski te mają swoje źródło miliardy lat świetlnych od nas” – mówi Lazzati. – “Krótkie błyski trwają czasami tylko kilka milisekund, dlatego odkrycie ich poświaty pozwoli na zwiększenie możliwości ich studiowania.

Wielu naukowców uważa, że dłuższe błyski gamma mają swoje źródło w wybuchach ogromnie masywnych gwiazd, o masach większych niż masy gwiazd, które wybuchają jako supernowe. Krótsze błyski, trwające do 2 sekund, mogą mieć swoje źródło w kolizji dwóch gwiazd neutronowych lub dwóch czarnych dziur. Chociaż to może się wydać zaskakujące, błyski gamma zdarzają się dość często. Osiem orbitujących satelitów wykrywa je prawie codziennie.

Bardzo niewiele wiadomo o krótkich błyskach gamma. Ponieważ trwają tak krótko, często nie można nawet określić, z jakiego miejsca pochodzą. Dlatego naukowcom trudno jest badać miejsce zdarzenia bezpośrednio po wybuchu, co jest możliwe przy dłuższych błyskach. Gdyby okazało się, że krótkim błyskom gamma nie towarzyszy poświata, badania bardzo by się skomplikowały.

Poświata błysku gamma jest innego pochodzenia niż sam wybuch. Prawdopodobnie jest wywołana przez falę uderzeniową jaka powstaje gdy materiał ze źródła wybuchu zderza się z otaczającą materią. Odkrycie poświaty towarzyszącej krótkim błyskom gamma pozwoli na zbadanie początkowej fazy powstawania poświaty, która zazwyczaj jest przyćmiewana przez dłużej trwające błyski gamma.

Lazzati i jego koledzy prześledzili dane dostarczone przez instrument BATSE, który znajdował się na należącym do NASA Compton Gamma-Ray Observatory, pracującym w latach 1991-1999. Chociaż sam błysk mógł trwać tylko sekundy, detektory BATSE były wyczulone promieniowanie gamma i wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie jeszcze przez 200 sekund po wybuchu.

Naukowcy przebadali kilkaset błysków gamma trwających mniej niż sekundę, wybierając te, które najwyraźniej odcinały się od promieniowanie tła. Dla tych błysków szanse, że poświata nie zostanie stłumiona były największe. Dla wychwycenia poświaty potrzebne było porównanie 76 najlepszych krzywych widmowych.

Cechy charakterystyczne widma wskazują, że szczyt emisji zachodzi podczas wyhamowywania fali uderzeniowej o prędkości relatywistycznej, podobnie jak to się dzieje przy modelu obserwowanym dla dłuższych błysków” – wyjaśnia Ramirez-Ruiz.

Podobieństwo cech poświaty błysków krótkich i długich nie oznacza od razu, że ich pochodzenie jest takie samo. Potrzeba dalszych analiz i obserwacji aby zbudować model teoretyczny, wyjaśniający jakie źródło odpowiada za krótkie błyski gamma oraz czy znajduje się ono w galaktyce Drogi Mlecznej, czy w odległym wczesnym Kosmosie.

Ponieważ oba rodzaje błysków wydają się mieć cechy dżetów, być może różnica w ich trwaniu jest wynikiem większego kąta początkowego dla krótkich błysków. W ten sposób całkowita energia wybuchów mogłaby być zbliżona, a krótki błyski mogłyby się rozciągać na większej przestrzeni.

Poświatę towarzyszącą wybuchowi gamma po raz pierwszy odkryto za pomocą włoskiego satelity Beppo-SAX X-ray prawe 5 lat temu. Satelita Swift, który ma zostać wyniesiony w 2003 roku ma móc lokalizować krótki błyski gamma i powiadamiać pozostałe satelity w ciągu kilku sekund. Jego teleskopy wychwytujące promieniowanie x oraz ultrafiolet mają pomoc lepiej mierzyć promieniowanie poświaty.

Autor

Anna Marszałek