Billedkredit: NASA
Indtil for nylig troede astronomer, at næsten to tredjedele af gammastråler - de mest kraftfulde kendte eksplosioner i universet - ikke ser ud til at efterlade et efterglød. Alt, hvad der er tilbage, er eftergløden, som astronomer kan studere for at prøve at forstå, hvad der forårsagede eksplosionen. NASAs HETE-rumfartøj har hurtigt bestemt positionerne for 15 gammastråle-bursts og sendt denne information videre til astronomer for at følge op med optiske teleskoper. I dette tilfælde er det kun en, der ikke har haft et efterglød. Så det ser ud til, at efterglødninger er almindelige, du skal bare se hurtigt.
Astronomer har løst mysteriet om, hvorfor næsten to tredjedele af alle gammastråler, de mest magtfulde eksplosioner i universet, ikke synes at efterlade spor eller efterglød: I nogle tilfælde så de bare ikke hurtigt ud.
Ny analyse fra NASAs hurtige High Energy Transient Explorer (HETE), der lokaliserer bursts og dirigerer andre satellitter og teleskoper til eksplosionen inden for få minutter (og nogle gange sekunder), afslører, at de fleste gamma-ray bursts troligt har en vis efterglød.
Forskere offentliggør disse resultater i dag på en pressekonference på Gamma Ray Burst-konferencen i 2003 i Santa Fe, N.M., en kulmination af et års værdi af HETE-data.
”I årevis tænkte vi på mørke gammastråle-bursts som værende mere usociale end Cheshire-katten og ikke havde høflighed til at efterlade et synligt smil, når de forsvandt,” sagde HETE-hovedundersøgelsesleder George Ricker fra Massachusetts Institute of Technology i Cambridge, messe
”Nu ser vi omsider det smil. Bit for bit, burst by burst, udfoldes gammastråle mysteriet. Dette nye HETE-resultat indebærer, at vi nu har en måde at studere de fleste gamma-ray bursts, ikke kun en mager tredjedel. ”
Gamma-ray bursts, sandsynligvis annoncerer fødslen af et sort hul, varer kun i et par millisekunder op til et minut og derefter falme for evigt. Forskere siger, at mange udbrud ser ud til at stamme fra implosionen af massive stjerner, over 30 gange solens masse. De er tilfældige og kan forekomme i enhver del af himlen med en hastighed på ca. en pr. Dag. Efterglødet, der dvæler i røntgenbillede med lavere energi og optisk lys i timer eller dage, tilbyder de primære midler til at studere eksplosionen.
Manglen på en efterglødning i overordnede to tredjedele af alle bursts havde ført forskere til at spekulere i, at det bestemte gammastråle-burst kunne være for langt væk (så det optiske lys er "redifted" til bølgelængder, der ikke kan påvises med optiske teleskoper) eller burst forekom i støvede stjernedannende regioner (hvor støvet skjuler eftergløden).
Mere rimeligt, sagde Ricker, de fleste af de mørke bursts danner faktisk efterglød, men efterglødene kan begynde med falme meget hurtigt. En efterglød produceres, når affald fra den oprindelige eksplosion rammer ind i eksisterende gas i de interstellare regioner, hvilket skaber stødbølger og opvarmer gassen, indtil den skinner. Hvis eftergløden oprindeligt falmer for hurtigt, fordi chokbølgerne er for svage, eller gassen er for anstrengende, kan det optiske signal falde præcist under det niveau, på hvilket astronomer kan samle det op og spore det. Senere kan eftergløden nedsætte nedgangen - men for sent til at optiske astronomer kan genvinde signalet.
HETE, en international mission, der er samlet ved og opereret af MIT for NASA, bestemmer en hurtig og præcis placering i cirka to bursts pr. Måned. I det forløbne år har HETEs lille, men kraftfulde Soft X-ray Camera (SXC), et af tre hovedinstrumenter, nøjagtigt bestemte positioner for 15 gammastråler. Overraskende har kun en ud af SXCs femten bursts vist sig at være mørk, mens ti ville have været forventet baseret på resultater fra tidligere satellit.
Et MIT-ledet team har konkluderet, at grunden til, at efterglødninger endelig findes, er todelt: De nøjagtige, hurtige SXC-burst-steder søges hurtigt og mere grundigt af optiske astronomer; og SXC-bursts er noget lysere i røntgenstråler end de mere run-of-the-mill gamma-ray bursts studeret af de fleste tidligere satellitter, og dermed er det tilknyttede optiske lys også lysere.
Således ser HETE ud til at have tegnet sig for alle, men ca. 15 procent af gammastråle-bursts, hvilket i høj grad reducerede sværhedsgraden af problemet med "manglende efterglød". Undersøgelser, der er planlagt af teams af optiske astronomer i løbet af det næste år, bør reducere og muligvis endda fjerne det resterende uoverensstemmelse.
Gamma-ray jagere bliver udfordret. På grund af arten af gammastråler og røntgenstråler, som ikke kan fokuseres som optisk lys, lokaliserer HETE brister inden for kun få bueminutter ved at måle skyggerne, der støbes af tilfældige røntgenstråler, der passerer gennem en nøjagtigt kalibreret maske i SXC. (En lysbue er omtrent på størrelse med et nåløjet, der holdes i armlængden.) De fleste gammastråle-bursts er meget langt, så utallige stjerner og galakser fylder den lille cirkel. Uden hurtig lokalisering af en lys og falmende efterglød har forskere store problemer med at lokalisere gamma-ray burst-modstykket dage eller uger senere. HETE skal fortsætte med at lokalisere gamma-ray bursts for at afvikle uoverensstemmelsen mellem de resterende mørke bursts.
HETE-rumfartøjet på en udvidet mission ind i 2004 er en del af NASAs Explorer-program. HETE er et samarbejde mellem MIT; NASA; Los Alamos National Laboratory, New Mexico; Frankrigs Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) og Ecole Nationale Superieure del’Aeronautique et de l’Espace (Sup’Aero); og Japans Institut for Fysisk og Kemisk Forskning (RIKEN). Videnskabsteamet inkluderer medlemmer fra University of California (Berkeley og Santa Cruz) og University of Chicago samt fra Brasilien, Indien og Italien.
Original kilde: NASA News Release
