Gamma ray burst vært galakser. Klik for at forstørre
Hvis der skete en gammastråle i nærheden af Jorden, ville det give en meget dårlig dag: vores ozonlag ville blive fjernet, verdensomspændende klima ville ændre sig dramatisk, og livet ville kæmpe for at overleve. Heldigvis ser det ud til, at de ikke forekommer i galakser som vores Mælkevej. Forskere har fundet, at bursts har tendens til at forekomme i små uregelmæssige galakser, der mangler tungere kemiske elementer.
En gamma-ray burst (GRB), der forekommer i vores egen galakse, kunne nedbryde livet på Jorden, ødelægge ozonlaget, udløse klimaændringer og drastisk ændre livets udvikling. Den gode nyhed er imidlertid, at resultater, der offentliggøres online i tidsskriftet Nature, viser, at sandsynligheden for en naturkatastrofe på grund af en GRB er meget lavere end tidligere antaget.
GRB'er med lang varighed er kraftige blink fra højenergistråling, der opstår fra nogle af de største eksplosioner af ekstremt massive stjerner. Astronomer har analyseret i alt 42 langvarige GRB'er ?? bf? de, der varer mere end to sekunder ?? bf? i flere Hubble Space Telescope (HST) undersøgelser.
De har fundet, at galakserne, hvorfra de stammer, typisk er små, svage og forkert formede (uregelmæssige) galakser, mens kun én blev opdaget fra en stor spiral galakse svarende til Mælkevejen. I modsætning hertil viste det sig, at supernovaer (også resultatet af kollapsende massive stjerner) ligger i spiralgalakser omtrent halvdelen af tiden.
Disse resultater, der blev offentliggjort i 10. maj-onlineudgaven af tidsskriftet Nature, indikerer, at GRB'er kun dannes i meget specifikke miljøer, som er forskellige fra dem, der findes i Mælkevejen.
Andrew Fruchter, ved Space Telescope Science Institute, sagde hovedforfatter af papiret, ”Deres forekomst i små uregelmæssigheder indebærer, at kun stjerner, der mangler tunge kemiske elementer (elementer, der er tungere end brint og helium), har en tendens til at producere langvarige GRB'er.”
Dette betyder, at lange bursts skete oftere i fortiden, når galakser ikke havde et stort udbud af tunge elementer. Galakser opbygger et lager med tungere kemiske elementer gennem den igangværende udvikling af successive generationer af stjerner. Tidlige generations stjerner dannet før tungere elementer var rigelige i universet.
Forfatterne fandt også, at placeringerne af GRB var forskellige fra placeringerne af supernovaer (som er en meget mere almindelig række eksploderende stjerne). GRB'er var langt mere koncentreret om de lyseste regioner i deres værtsgalakser, hvor de mest massive stjerner bor. Supernovae forekommer på den anden side gennem deres værtsgalakser.
”Opdagelsen af, at langvarige GRB'er ligger i de lyseste regioner i deres værtsgalakser antyder, at de kommer fra de mest massive stjerner? Bf? måske 20 eller flere gange så massiv som vores sol, ”sagde Andrew Levan fra University of Hertfordshire, en medforfatter til studiet.
Imidlertid er det usandsynligt, at massive stjerner, der er rig på tunge elementer, udløser GRB'er, fordi de muligvis mister for meget materiale gennem stjernernes “vinde” fra deres overflader, før de kollapser og eksploderer. Når dette sker, har stjernerne ikke nok masse tilbage til at producere et sort hul, en nødvendig betingelse for at udløse GRB'er. Energien fra sammenbruddet slipper ud langs en smal jet som en vandstrøm fra en slange. Dannelsen af rettede jetfly, der koncentrerer energi langs en smal bjælke, ville forklare, hvorfor GRB'er er så kraftige.
Hvis en stjerne mister for meget masse, kan den kun efterlade en neutronstjerne, der ikke kan udløse en GRB. På den anden side, hvis stjernen mister for lidt masse, kan jetstrålen ikke brænde sig gennem stjernen. Dette betyder, at ekstreme stjerner med stor masse, som puster for meget materiale, muligvis ikke er kandidater til lange bursts. Ligeledes er heller ikke stjernerne, der opgiver for lidt materiale.
”Det er et Goldilocks-scenarie,” sagde Fruchter. ”Kun supernovaer, hvis afkomstjerner har mistet nogle, men ikke for meget masse, ser ud til at være kandidater til dannelsen af GRB'er ?? bf ?.
”Folk har tidligere antydet, at det muligvis var muligt at bruge GRB'er til at følge placeringen af stjernedannelse. Dette fungerer åbenbart ikke i universet, som vi ser det nu, men da universet var ung, kunne GRB'er muligvis have været mere almindelige, og vi kan muligvis endnu ikke bruge dem til at se de allerførste stjerner, der dannes efter Big Bang, ”tilføjede Levan.
Original kilde: RAS News Release
