Gamma staru pārrāvumu, ko 2003. gada 3. decembrī atklāja EKA Integrētā gamma staru observatorija, vairākus mēnešus rūpīgi pētīja kosmosa un uz zemes esošo observatoriju grupa. Astronomi tagad ir secinājuši, ka šis notikums ar nosaukumu GRB 031203 ir vistuvākais kosmiskā gamma starojuma pārrāvums, kas reģistrēts, bet arī vistālākais. Tas arī liek domāt, ka vesela daļa subenerģētisko gamma-staru pārrāvumu līdz šim ir palikuši nepamanīti…
Kosmiski gamma staru pārrāvumi (GRB) ir gamma staru mirgojumi, kas var ilgt no mazāk nekā sekundes līdz dažām minūtēm un notiek nejaušās vietās debesīs. Tiek uzskatīts, ka liela daļa no tām rodas, ja tālā galaktikā no mirstošas zvaigznes tiek izveidots melnais caurums. Astronomi uzskata, ka karstais disks, kas ieskauj melno caurumu, izgatavots no gāzēm un matērijas, kas uz tā nokrīt, kaut kā izstaro enerģētisku staru, kas atrodas paralēli griešanās asij.
Saskaņā ar vienkāršāko attēlu, visiem GRB vajadzētu izstarot līdzīgu gamma staru enerģijas daudzumu. Pēc tam tās daļai, kas atklāta uz Zemes, vajadzētu būt atkarīgai no staru “platuma” (atvēruma leņķa) un orientācijas, kā arī no attāluma. Saņemtajai enerģijai vajadzētu būt lielākai, ja stars ir šaurs vai vērsts pret mums, un mazāks, ja stars ir plašs vai vērsts prom no mums. Jaunie dati, kas savākti ar ESA augstas enerģijas observatorijām, Integral un XMM-Newton, tagad parāda, ka šī aina nav tik skaidra un ka GRB izstarotās enerģijas daudzums var ievērojami atšķirties. "Jaunie dati vienkārši izslēdz domu, ka visi GRB izspiež vienādu gamma staru daudzumu vai ka tās ir" standarta sveces ", kā mēs tās saucam," sacīja Dr. Sergejs Sazonovs no Kosmosa pētījumu institūta. Krievijas Zinātņu akadēmija, Maskava (Krievija) un Max-Planck Astrofizikas institūts, Garching netālu no Minhenes (Vācija).
Sazonovs un starptautiska pētnieku grupa izpētīja GRB, kuru Integral atrada 2003. gada 3. decembrī un kam tika piešķirts GRB 031203. kods. Ierakstu 18 sekunžu laikā pēc pārrāvuma Integral Burst trauksmes sistēma bija precīzi noteikusi GRB 031203 aptuveno atrašanās vietu debesis un nosūtīja informāciju observatoriju tīklam visā pasaulē. Pēc dažām stundām viens no tiem, ESA XMM-Newton, noteica daudz precīzāku GRB 031203 atrašanās vietu un uztvēra ātri izbalējošu rentgena avotu, ko vēlāk novēroja ar radio un optiskajiem teleskopiem uz zemes.
Šī bagātīgā datu daļa astronomiem ļāva noteikt, ka GRB 031203 izlidoja galaktikā, kas atrodas mazāk nekā 1300 miljonu gaismas gadu attālumā, padarot to par tuvāko GRB, kāds jebkad novērots. Pat tā, veids, kādā GRB 031203 mazinājās ar laiku, un tā enerģijas sadalījums neatšķīrās no tālajiem GRB. Pēc tam zinātnieki sāka saprast, ka jēdziens “standarta svece” var nebūt spēkā. "Esot tik tuvu, GRB 031203 vajadzētu likties ļoti spilgtam, bet Integral izmērītais gamma staru daudzums ir aptuveni tūkstoš reižu mazāks nekā tas, ko mēs parasti gaidām no GRB," sacīja Sazonovs.
1998. gadā novērotais gamma staru pārrāvums tuvākā galaktikā šķita pat vājāks, apmēram simts reizes mazāk spilgts nekā GRB 031203. Astronomi tomēr nevarēja pārliecinoši pateikt, vai tas ir īsts GRB, jo lielākā daļa tā enerģijas tika izstarota galvenokārt kā X-stari gamma staru vietā. Tagad Sazonova komandas darbs pie GRB 031203 liek domāt, ka patiesībā vājāki GRB patiešām var pastāvēt.
ASV astronomu komanda, kuru koordinēja Alicia Soderberg no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta Pasadena (ASV), pētīja GRB 031203 “pēcspīdēšanu” un sniedza turpmāku atbalstu šim secinājumam. Pēcgaisma, kas izstarota, kad GRB blastviļņi šokē difūzo vidi ap to, var ilgt nedēļas vai mēnešus un pakāpeniski izzūd. Izmantojot NASA Chandra rentgenstaru observatoriju, Soderberga un viņas komanda ieraudzīja, ka pēcspīduma rentgenstaru spilgtums bija apmēram tūkstoš reižu vājāks nekā tipisko tālo GRB. Komandas novērojumi, izmantojot Socorro (ASV) Nacionālās radioastronomijas observatorijas ļoti lielā bloka teleskopu, arī atklāja avota blāvumu nekā parasti.
Sazonovs un Soderbergs skaidro, ka viņu komandas uzmanīgi meklēja pazīmes, kas liecinātu, vai GRB 031203 varētu noliekt tā, lai lielākā daļa enerģijas patērētu Integral noteikšanu. Tomēr, kā teica Sazonovs, "tas, ka lielākā daļa mūsu redzamās enerģijas tiek izstarota gamma staru jomā, nevis rentgena staros, nozīmē, ka mēs redzam staru gandrīz uz asi." Tāpēc maz ticams, ka liela daļa no tās izdalītās enerģijas var palikt nepamanīta.
Šis atklājums liek domāt par jaunas GRB populācijas esamību daudz tuvāk, bet arī tuvāk nekā lielākā daļa līdz šim zināmo, kas ir ļoti enerģiski, bet tālu. Šāda veida priekšmetu var būt arī ļoti daudz, un tādējādi tie var biežāk pārplīst.
Lielākā daļa šīs populācijas līdz šim ir izvairījusies no mūsu uzmanības, jo tā atrodas pie pagātnes un pašreizējiem instrumentiem. Integrāls tomēr var būt pietiekami jūtīgs, lai turpmākajos gados atklātu vēl dažus no tiem. Tie varētu būt tikai aisberga redzamā daļa, un nākotnes gamma staru observatorijām, piemēram, plānotajai NASA misijai Swift, vajadzētu būt iespējai paplašināt šo meklēšanu daudz lielākā Visuma tilpumā un atrast daudz vairāk subenerģētisku GRB.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
