En az bir nötron yıldızını içeren destansı bir çarpışmanın ardından, milimetrelik radyo frekansı dalga boyları aralığında ilk kez görüntülendi.
Sonuç, kısa süreli bir gama ışını patlamasının kaydıdır – şimdiye kadar gözlemlenen en enerjik ve şimdiye kadar gördüğümüz en parlak kalıcı parıltılardan biri. Veriler, bilim insanlarının bu aşırı olaylar ve çevrelerindeki alan üzerindeki etkileri hakkında daha fazla bilgi edinmelerine yardımcı olabilir.
Ve ışığın Evren boyunca yaklaşık 6 ila 9 milyar ışıkyılı seyahat etmiş gibi göründüğü olayın, Kasım 2021’de Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (ALMA) tarafından yakalanması için inanılmaz bir zaman atlaması var.
“Bu kısa gama ışını patlaması, ALMA ile ilk kez böyle bir olayı gözlemlemeye çalıştık.” dedi fizikçi Wen-fai Fong Northwestern Üniversitesi’nden.
“Kısa patlamalar için artçı parıltılar bulmak çok zor, bu yüzden bu olayı bu kadar parlak bir şekilde yakalamak muhteşemdi. Bu patlamaları uzun yıllar gözlemledikten sonra, bu şaşırtıcı keşif yeni bir çalışma alanı açıyor, çünkü bizi birçok şeyi gözlemlemeye motive ediyor. Gelecekte ALMA ve diğer teleskop dizileri ile bunlardan daha fazlası.”
Gama radyasyonu patlamaları, Evrendeki bilinen en güçlü patlamalardır. Sadece 10 saniyede, bir gama ışını patlaması, Güneş’in 10 milyar yılda yaydığı gibi bir yıldızın yaydığından daha fazla enerji yayabilir.
Ve onlar önemlidir; içinde gördüğümüz gibi şimdiye kadar gözlemlenen ilk nötron yıldızı çarpışmasıbunun gibi patlamalarda demirden daha ağır elementler dövülür ve Evrene fırlatılır. Parmağınıza taktığınız altın yüzük, aşırı yıldız felaketinin ürünüdür.
Nötron yıldızı çarpışmalarının, kısa süreli gama ışını patlaması veya SGRB olarak bilinen bir tür gama ışını patlaması ürettiğini biliyoruz. Bunlar sadece milisaniyeler kadar sürer ve patlamadan çıkan ejecta yıldızlararası ortamın gazına çarparak ve onunla etkileşime girdiğinde arkada parlak bir parıltı bırakır.
Tipik olarak, bu SGRB’ler radyo dalga boylarında gözlemlenmez, bu da yorumlanmalarını biraz zorlaştırabilir.
“Bu patlamalar uzak galaksilerde gerçekleşiyor, bu da onlardan gelen ışığın Dünya’daki teleskoplarımız için oldukça zayıf olabileceği anlamına geliyor.” astrofizikçi Tanmoy Laskar açıkladı Hollanda’daki Radboud Üniversitesi’nden Dr.
“ALMA’dan önce, milimetrik teleskoplar bu artçı parıltıları tespit edecek kadar hassas değildi.”
GRB 211106A olarak adlandırılan bu olay çok uzakta olduğu için şu anki gözlemimiz tarafından tespit edilemedi. yerçekimi dalgası astronomi aletleri. Kısa patlamaya eşlik eden enerjik X ışınları, NASA’nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi tarafından alındı.
Bununla birlikte, GRB 211106A’nın ev sahibi kadar uzak galaksiler, X-ışını dalga boylarında tespit edilemez – ve bölgedeki toz, Hubble’ın optik gözlemlerinin kaynağın yerini belirlemede daha iyi olmadığı anlamına geliyordu.
Bu nedenle, sadece X-ışını patlamasıyla çalışan bilim adamları, patlamanın yerinin nispeten yakın olduğunu düşündüler. Böylece, bir gama ışını patlaması olayını gözlemlemek ve bağlamsallaştırmak için milimetre dalga boylarının ilk kez kullanıldığı ALMA’ya döndüler.
“Hubble gözlemleri değişmeyen bir galaksiler alanını ortaya çıkardı,” dedi Laskar.
“ALMA’nın benzersiz hassasiyeti, GRB’nin o alandaki yerini daha kesin bir şekilde belirlememize olanak sağladı ve daha uzaktaki başka bir sönük galakside olduğu ortaya çıktı.
“Bu da, bu kısa süreli gama ışını patlamasının ilk düşündüğümüzden daha güçlü olduğu anlamına geliyor ve bu da onu kayıtlardaki en parlak ve enerjik patlamalardan biri yapıyor.”
Ne zaman nötron yıldızları çarpışır, sonuç muhteşemdir: ışık hızının önemli bir yüzdesinde dışarıya doğru püsküren malzeme jetlerinin eşlik ettiği bir patlama. Şanslıysak, bu jetler, az ya da çok bize doğru yönlendirilecek şekilde yönlendirilir, böylece patlamayı bir gama ışını patlaması olarak görürüz.
Milimetre dalga boyu gözlemleri, araştırmacıların GRB 211106A’nın bazı temel özelliklerini ölçmesine izin verdi; yani, Evrendeki SGRB’lerin oranlarını çıkarmak için kullanılabilen jetin açılma açısı ve GRB’nin enerjisinin daha kesin bir ölçümü.
“Milimetre dalga boyları bize GRB çevresindeki ortamın yoğunluğu hakkında bilgi verebilir.” astronom Genevieve Schroeder Northwestern Üniversitesi’nden.
“Ve X-ışınları ile birleştirildiğinde, bize patlamanın gerçek enerjisini anlatabilirler. Milimetre dalga boylarındaki emisyon, X-ışınlarından daha uzun süre tespit edilebildiğinden, milimetre emisyonu da belirlemek için kullanılabilir. GRB jetinin genişliği.”
Araştırmacılar, GRB 211106A’nın hem ev sahibi gökadasında hem de enerjik profilinde bazı olağandışı özelliklere sahip olduğunu buldular.
Bu sonuç olarak, SGRB’lerin özelliklerinde şu anda açıklanandan daha büyük bir çeşitlilik olduğunu gösterir, bu da bu olayların sürekli gözlemlenmesi ve sınıflandırılmasının garanti edildiği anlamına gelir.
Yani, bu inanılmaz patlamalara ilk milimetrik saldırı olsa da, son olması pek olası değil.
“ALMA, milimetre dalga boylarındaki yetenekleri açısından oyun alanını paramparça ediyor ve ilk kez bu tür bir ışıkta sönük, dinamik Evreni görmemizi sağladı.” dedi Fong.
“On yıl boyunca kısa GRB’leri gözlemledikten sonra, bu yeni teknolojileri Evrenden gelen sürpriz hediyeleri ortaya çıkarmak için kullanmanın gücüne tanık olmak gerçekten şaşırtıcı.”
Araştırma kabul edildi Astrofizik Dergi Mektuplarıve üzerinde mevcuttur arXiv.