Розгадування таємниці Гамма-Рей-спалахів (GRBs) - це історія, наповнена міжнародною інтригою, фантастичними претензіями, серйозним відстеженням і поступовим поліпшенням у нашому розумінні справжньої природи та наслідків найбільш енергійних, руйнівних сил у Всесвіті. Нові результати команди вчених, що вивчають так звані «темні сплески гамма-випромінювань», міцно увімкнули новий фрагмент у головоломку GRB. Це дослідження представлено у статті, що з’явиться у журналі Astronomy & Astrophysics 16 грудня 2010 року.
Виявлення ГРБ стало несподіваним результатом американської космічної програми та військових обліку росіян для перевірки відповідності договору про заборону ядерних випробувань холодної війни. Для того щоб бути впевненими, що росіяни не детонували ядерну зброю на далекій стороні Місяця, космічний корабель Vela 1960-х років оснащувався детекторами гамма-променів. Місяць може захищати очевидну ознаку рентгенівських променів з далекої сторони, але гамма-промені проникли б прямо через Місяць і були б виявлені супутниками Вела.
До 1965 року стало очевидним, що події, які викликали сповіщувачі, але явно не були підписами ядерних детонацій, тому їх ретельно та таємно подавали для подальшого вивчення. У 1972 році астрономи змогли з достатньою точністю вивести вказівки до подій, щоб виключити Сонце та Землю як джерела. Вони дійшли висновку, що ці події гамма-променів були "космічного походження". У 1973 році про це відкриття було оголошено в «Астрофізичному журналі».
Це спричинило неабияку астрономічну спільноту, і в літературі почали з'являтися десятки праць про GRB та їх причини. Спочатку більшість гіпотез про походження цих подій походило з нашої власної галактики. До запуску обсерваторії Комптон Гамма-Рей в 1991 році було болісно повільно. Цей супутник надав важливі дані, що вказували на те, що розподіл GRB не є упередженим у напрямку до космосу, наприклад, до галактичної площини або до центру Галактики Чумацького Шляху. GRB прийшли звідусіль навколо нас. Вони є «космічними» за походженням. Це був великий крок у правильному напрямку, але створив більше запитань.
Десятиліттями астрономи шукали аналога, будь-якого астрономічного об’єкта, що збігався з недавно спостережуваним вибухом. Але недостатня точність у розташуванні ГРБ інструментами дня зривала спроби встановити джерела цих космічних вибухів. У 1997 році BeppoSAX виявив GRB на рентгенограмах незабаром після події, а оптичне після світіння було виявлено через 20 годин телескопом Вільяма Гершеля. Глибоке зображення змогло визначити слабку далеку галактику як господаря GRB. Протягом року суперечка щодо відстані до GRB закінчилася. GRB зустрічаються у надзвичайно віддалених галактиках. Їх асоціація із надновими та загибеллю дуже масових зірок також дала підказки природі систем, які виробляють GRB.
Перед гонкою минуло не так довго, щоб визначити нагріті оптичні підсвічування ГРБ, і нові супутники допомогли точно визначити місця їх розташування після світіння та їх галактичних галактик. Супутник Swift, запущений у 2004 році, оснащений дуже чутливим детектором гамма-випромінювання, а також рентгенівськими та оптичними телескопами, які можна швидко вбити, щоб автоматично спостерігати викиди після світильника автоматично після вибуху, а також надсилати повідомлення в мережу телескопи на землі для швидкого подальшого спостереження.
Сьогодні астрономи визнають дві класифікації GRB, тривалі події та події короткої тривалості. Короткі вибухи гамма-променів, ймовірно, пов'язані злиттям нейтронних зірок і не пов'язані з надновими. Тривалі вибухи гамма-випромінювань мають вирішальне значення для розуміння фізики вибухів ГРБ, впливу ГРБ на їх оточення, а також впливу ГРБ на раннє утворення зірок та історію та долю Всесвіту.
Хоча рентгенівські відблиски зазвичай виявляються для кожного GRB, деякі все ж відмовилися відмовитися від оптичного післясвічення. Спочатку ті ГРБ з рентгенівськими випромінюваннями, але без оптичних відсвітів були нанесені "темними GRB". Визначення "вибуху темного гамма-випромінювання" було уточнено шляхом додавання межі часу та яскравості та обчислення загального виходу енергії GRB.
Ця відсутність оптичного підпису може мати декілька джерел. Післясвічення може мати властиву низьку освітленість. Іншими словами, можуть бути просто яскраві GRB та слабкі. Або оптичну енергію можна сильно поглинати інтервенційним матеріалом, або локально навколо GRB, або вздовж прямої зори через галактику господаря. Інша можливість полягає в тому, що світло міг би бути при такому високому червоному зміщенні, що припокривання та поглинання міжгалактичним середовищем заборонять виявлення в R-смузі, часто використовується для здійснення цих детектувань.
У новому дослідженні астрономи поєднали дані Swift з новими спостереженнями, зробленими за допомогою GROND, спеціалізованого інструменту для спостереження за GRB, прикріпленого до 2,2-метрового телескопа MPG / ESO в місті La Silla, Чилі. GROND - винятковий інструмент для дослідження післясвічинь GRB. Він може спостерігати вибух протягом декількох хвилин після оповіщення, що надходить від Свіфта, і він має можливість спостерігати через сім фільтрів одночасно, покриваючи видимі та ближчі інфрачервоні частини спектру.
Поєднуючи дані GROND, зняті за допомогою цих семи фільтрів, зі спостереженнями Швидкого, астрономи змогли точно визначити кількість світла, що випромінюється післясвіченням при різній довжині хвилі, аж від рентгенівських променів високої енергії до майже інфрачервоних. Потім вони використовували ці дані, щоб безпосередньо виміряти кількість затемняючого пилу між GRB та спостерігачами на Землі. На щастя, команда виявила, що темним GRB не потрібні екзотичні пояснення.
Вони виявили, що значна частина вибухів затьмарюється приблизно на 60–80 відсотків від їх первісної інтенсивності, затемнюючи пил. Цей ефект перебільшений для дуже віддалених вибухів, дозволяючи спостерігачеві бачити лише 30–50 відсотків світла. Довівши це так, ці астрономи остаточно вирішили головоломку зниклих оптичних післясвітів. Темні сплески гамма-променів - це просто ті, у кого їх видиме світло повністю було відірвано до того, як воно дістанеться до нас.
