Astronoomid avastavad kosmilise plahvatuse kummitusliku järellaine

Kunstniku kontseptsioon gammakiirgusest plahvatas pärast tohutut täheplahvatust. Kahte gammakiirte kiirt on raske tuvastada, kui üks neist pole Maa poole orienteeritud. Arvatakse, et selline võimas sündmus on 'kummitus' plahvatuse põhjus, kus nõrk 'raadiohelend' on endiselt tuvastatav kaua pärast sündmust. Pilt kauduNRAO.


Universum on näiliselt väga vaikne koht, kuskeegi ei kuule su karjumist. Kuid see ei tähenda ka seda, et see oleks igavalt passiivne. Tegelikult võib universum olla väga kaootiline - isegi vägivaldne - näiteks kui tähed plahvatavadsupernoovad. Tavaliselt on sellised juhtumid oma olemuselt üsna silmatorkavad. Neid plahvatusohtlikke gaasi- ja tolmupurskeid on näha paljudelevalgusaastaid. Kuid nüüd on astronoomid leidnud esimesed tõendid mõnevõrra teistsuguse tähekatastroofi kohta - 1990ndatel toimunud nähtamatu 'kummitus' plahvatus, mis seejärel selle aja jooksul peaaegu olematusest kadus, jättes täna vaid nõrga kummitusliku järeltuleku. .

Uued leiudavaldatiseeseelretsenseeritudpaber sisseAstrophysical Journal Letters4. oktoobril 2018.


Astronoomid tegid avastuse, otsides andmeid esimese vaatlusperioodi kohtaVLA taevauuring2017. aasta lõpus. Plahvatusjuhtumit - tuntud kui FIRST J141918.9+394036 - on nimetatud ka omamoodi kosmiliseks heli buumiks ja arvatakse, et see oli nn.orvude järelhelend, kus võimasgammakiirgus (GRB)tekkis massiivse tähe kokkuvarisemise tõttu Maast ligi 300 miljoni valgusaasta kaugusel asuvas galaktikas.

Kui see juhtus, varises täht selle käigus kokku tihedaks täheks, mida nimetatakse amagnetarvõi tõenäolisemalt amust auk.

See onraadio järelhelendavastatud esialgsest plahvatusest, kuigi see oli nüüd peaaegu täielikult tuhmunud. Seda GRB-d ei saanud aga gammakiirgusteleskoobiga tuvastada, nagu tüüpilisi GRB-sid. NaguCasey seadus, selgitas Berkeley California ülikooli uurimisastronoom:

Usume, et oleme esimesed, kes leidsid tõendeid gammakiirguse kohta, mida ei olnud võimalik gammakiirgusteleskoobiga tuvastada. Neid tuntakse kui “orvude” gammakiirgusepurskeid ja praegu on käimasolevates raadiouuringutes oodata veel palju selliseid harvaesinevaid GRB-sid.


FIRST J1419+3940 raadiopiltide seeria, mis näitab selle järkjärgulist tuhmumist aastatel 1993–2017. Pilt seaduse jt kaudu./Bill Saxton/NRAO/AUI/NSF.

Bryan GaenslerToronto ülikoolis lisas uue raamatu kaasautor:

See on esimene kord, kui keegi on suutnud jäädvustada nähtamatu GRB plahvatuse helipoomi. Varem on inimesed kas plahvatust näinud ja siis buumi näinud või ühel või kahel korral buumi näinud ja siis tagasi vaadanud ning pärast seda plahvatuse tagasi saanud. Kuid siin oleme näinud buumi ja ometi näib eelnev plahvatus Maalt vaadatuna täiesti puuduvat.

ESIMENE J141918.9+394036 on väga kaugel, asub kääbusgalaktikas284 miljonit valgusaastatMaalt, mis on ilmselt hea. See elab piirkonnas, kus uued tähed alles sünnivad, nagu seaduses märgitud:


See on väike galaktika, millel on aktiivne tähtede moodustumine, sarnaselt teistele, kus oleme näinud GRB -de tüüpi, mis tekivad väga massiivse tähe plahvatamisel.

Tavaliselt GRB -s peab gammakiirguse allikas - plahvatusohtlikust ühinemisest tekkiv relativistlik materjalijuga - olema suunatud otse Maale, et seda avastada. Hinnanguliselt on NASA abil Maalt näha vaid umbes üks igast 100 -st GRB -stFermi gammakiirgusega kosmoseteleskoop. Seaduse järgi:

GRB -d kiirgavad oma gammakiiri kitsalt fokuseeritud kiirtes. Sel juhul usume, et talad olid suunatud Maast eemale, nii et gammakiirgusega teleskoobid seda sündmust ei näinud. Leidsime plahvatuse tagajärgedest tuleneva raadioemissiooni, mis toimib aja jooksul nii, nagu me GRB puhul eeldame.

Animatsioon piltidest aastatel 1993–2017, mis näitavad raadioemissiooni „orvude” gammakiirgusest, mis aja jooksul tuhmub.
Pilt Law jt kaudu/Bill Saxton/NRAO/AUI/NSF.


Uus kummitus GRB oli 1993. aastal hinnanguliselt 50 korda heledam kui praegu.

Mis siis need plahvatused üldse põhjustab? Law arvab, et neile eelneb kas kahe väga suure tähe ühinemine -neutronitähed- või ühe massiivse tähe surm, mis tekitab kiiresti pöörleva ja väga magnetiseeritud neutronitähe, mida tuntakse magnetarina. Plahvatus kiirgab intensiivseid raadiolaineid, mis seejärel järk -järgult hääbuvad; siis pöörleb magnetar alla ja mõnikord kiirgabkiire raadiolaeng (FRB), mis on iseenesest ainulaadne ja hämmastav nähtus. Kui plahvatas üksainus täht, võis see olla rohkem kui40 kordameie päikese mass.

FIRST J141918.9+394036 nähti esmakordselt ereda kohana raadiouuringus, mis viidi läbi 1990ndate alguses.Karl G. Jansky väga suur massiivraadio vaatluskeskus New Mehhikos. Nüüd on see palju nõrgem ja seda saab tuvastada ainult suurte raadioteleskoopide abil. Nagu seaduses märgitud:

Mõtlesime: „see oli imelik.” Selle tippheledus 90ndatel oli üsna kõrge, seega oli see suur ja suur muutus: heledus vähenes umbes 50 korda. Põhimõtteliselt käisime läbi iga raadiouuringu, iga raadioandmekogumi, mille leidsime, iga maailma arhiivi, et kokku panna lugu sellest, mis selle asjaga juhtus.

Võrdlesime pilte vanadelt taevakaartidelt ja leidsime ühe raadioallika, mida täna VLASSis enam näha polnud. Raadioallika vaatamine teistes vanades andmetes näitab, et see elas suhteliselt lähedal asuvas galaktikas ja veel 1990ndatel oli see sama helendav kui suurimad teadaolevad plahvatused, gammakiirgus.

Karl G. Jansky Very Large Array raadioobservatoorium New Mexico'is, mida kasutati 'kummitus' plahvatuse avastamiseks. Pilt NRAO/AUI/NSF kaudu.

Law ja tema kolleegid avastasid tähtkujust hiljem veel 10 raadiovaatlustBoötes, mis võimaldas neil jälgida objekti välimust ja kadumist. Plahvatuse esimesed raadioheited jõudsid Maale tõenäoliselt 1992. või 1993. aastal, kuigi tegelikult mitte esimesenatuvastatudkuni 1994.

Law loodab leida veel palju näiteid sarnastest kummitusplahvatustest lähiaastatel.

Osa loost räägib sellest, kui palju taevast muutub isegi selle pika aja jooksul ja kui raske on seda testida. See puudutab osaliselt ka uute andmeteadustehnikate väärtust. Nendest rikkalikest ja mitmekesistest andmekogumitest teabe väljavõtmine aitab meil head teadust teha.

Alumine rida: see 'kummitus' plahvatus on esimene omataoline, mille astronoomid avastasid ja see aitab teadlastel paremini mõista eksootilisi kosmilisi nähtusi, nagu GRB -d, FRB -d ja tähtede areng üldiselt.

Allikas: Helendava, aastakümnete pikkuse, ekstragalaktilise raadio mööduva avastus FIRST J141918.9+394036

ViaBerkeley uudisedjaToronto ülikooljaNRAO