• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Rozbłyski gamma pomagają w odkryciu składu odległych galaktyk

    04.11.2011. 17:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Kosmologowie badający skład bardzo odległych galaktyk odkryli dwie galaktyki w młodym wszechświecie, które posiadają więcej ciężkich pierwiastków chemicznych niż Słońce. Międzynarodowy zespół, pracujący pod kierunkiem Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka w Niemczech, wykorzystał w badaniach krótkie, ale olśniewające światło odległych rozbłysków gamma. Zdaniem astronomów być może mamy tu do czynienia z fuzją dwóch galaktyk. Tego typu wydarzenia we wczesnym wszechświecie mogą pomóc w powstaniu nowych gwiazd i być zapalnikiem rozbłysków gamma.

    Rozbłyski są związane z wyjątkowo dynamicznymi eksplozjami obserwowanymi w odległych galaktykach i są najjaśniejszymi wydarzeniami we wszechświecie. Astronomowie twierdzą, że zostały pierwotnie zidentyfikowane przez orbitujące obserwatoria, które wykrywają początkowe, krótkie rozbłyski gamma. Po ustaleniu ich pozycji, naukowcy przyglądają się im za pomocą dużych teleskopów naziemnych, potrafiących wykrywać światło widzialne i podczerwoną poświatę, jakie emitują rozbłyski przez wiele godzin lub nawet dni.

    Bardzo Duży Teleskop (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego zapewnił zespołowi środki do badania rozbłysku o nazwie GRB 090323 dzień po eksplozji. Kosmiczny teleskop promieniowania gamma, Fermi, Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Powietrznej (NASA) jako pierwszy zidentyfikował ten rozbłysk, który następnie został dostrzeżony przez detektor rentgenowski satelity Swift NASA oraz przez system detektora optycznego/bliskiej podczerwieni rozbłysków gamma (GROND) zainstalowany na 2,2-metrowym teleskopie MPG/ESO w Chile.

    Zdaniem naukowców jaskrawe światło rozbłysku przemierzyło dwie galaktyki: własną macierzystą i sąsiadującą. Widziany obraz obydwu galaktyk pochodzi sprzed około 12 mld lat i okazje do uchwycenia tak odległych galaktyk w oślepiającym świetle rozbłysku gamma są rzeczywiście rzadkością.

    "Kiedy badaliśmy światło z tego rozbłysku gamma nie wiedzieliśmy, co możemy odkryć" - zauważa Sandra Savaglio z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka. "Niespodzianką było to, że zimny gaz tych dwóch galaktyk we wczesnym wszechświecie okazał się mieć tak nieoczekiwany skład chemiczny. Galaktyki te posiadają więcej ciężkich pierwiastków niż kiedykolwiek zaobserwowano w galaktyce na tak wczesnym etapie ewolucji wszechświata. Nie spodziewaliśmy się tak wcześnie takiej dojrzałości i chemicznego ukształtowania wszechświata."

    Słabe galaktyki nie byłyby widoczne, gdyby nie rozbłyski gamma. Kiedy światło z rozbłysku gamma przechodzi przez galaktyki, znajdujący się w nich gaz działa jak filtr i pochłania część światła z rozbłysku gamma na pewnych długościach fal.

    Analiza "odcisków palców" poszczególnych pierwiastków chemicznych umożliwiła naukowcom ustalenie składu zimnego gazu tych odległych galaktyk. Ich zdaniem są one bardzo bogate w pierwiastki ciężkie.

    Naukowcy przewidują również, że galaktyki w młodym wszechświecie będą zawierać mniejsze ilości cięższych pierwiastków w porównaniu do współczesnych galaktyk, takich jak Droga Mleczna. Zespół twierdzi, że wiele galaktyk obfitowało w ciężkie pierwiastki już po upływie niecałych 2 mld lat od Wielkiego Wybuchu.

    Wyniki prac pokazują, że dwie młode galaktyki prawdopodobnie tworzą nowe gwiazdy w niezwykłym tempie, aby silnie i szybko wzbogacić zimny gaz. Połączenie obydwu galaktyk może uruchomić powstawanie gwiazd po kolizji chmur gazu. Odkrycia zespołu popierają teorię, według której rozbłyski gamma mogą być powiązane z powstawaniem energicznych, masywnych gwiazd.

    "Mieliśmy dużo szczęścia, że oglądaliśmy GRB 090323, kiedy był jeszcze wystarczająco jasny, co umożliwiło niezwykle szczegółowe obserwacje za pomocą VLT" - zauważa dr Savaglio. "Rozbłyski gamma pozostają jasne przez bardzo krótki czas i pozyskanie dobrej jakości danych jest niezwykle trudne. Mamy nadzieję, że poobserwujemy te galaktyki w przyszłości, kiedy będziemy dysponować znacznie czulszymi instrumentami, gdyż byłyby doskonałym celem dla [Europejskiego 'Extremely Large Telescope' (E-ELT)]."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    GRB 080916C – rozbłysk gamma odkryty przez kosmiczne obserwatorium GLAST 16 września 2008. Energia rozbłysku równa się energii ok. 9000 eksplodujących supernowych i była skoncentrowana głównie w dwóch dżetach, które poruszały się z prędkością wynoszącą 99,9999% prędkości światła. Jest to jeden z najpotężniejszych odkrytych dotychczas rozbłysków gamma. SN 1998bw - bardzo rzadka supernowa położona w galaktyce spiralnej ESO 184-G82. Nowa została zaobserwowana w 1998, w tym samym momencie wykryto także rozbłysk gamma GRB 980425. Związek rozbłysku gamma i wybuchu supernowej nie został jeszcze do końca wyjaśniony, według jednej z teorii, SN 1998bw mogła być kolapsarem. GRB 980425 – rozbłysk gamma trwający ok. 30 s, emitowany również w zakresie fal dłuższych niż gamma (promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe, optyczne, podczerwone czy radiowe). Rozbłysk nastapił niemal w tym samym czasie, co pobliski wybuch supernowej SN 1998bw, dostarczając pierwszych dowodów na to, że rozbłyski gamma mogą być powiązane z wybuchami supernowych.

    Powtarzalne źródła miękkich promieni gamma (ang. Soft Gamma Repeaters, SGR) – obiekty należące do rzadkiej klasy obiektów wysyłających krótkie, powtarzalne rozbłyski promieniowania gamma w nieregularnych odstępach czasu. Obiekty te są interpretowane jako magnetary, czyli gwiazdy neutronowe o niezwykle silnym polu magnetycznym. Kilonova – zjawisko astronomiczne polegające na zderzeniu dwóch gwiazd zdegenerowanych (np. gwiazd neutronowych) lub gwiazdy neutronowej i czarnej dziury, najprawdopodobniej będące odpowiedzialne za bardzo krótkie rozbłyski gamma. W wybuchach typu kilonova wytwarzane są bardzo duże ilości ciężkich metali w ramach procesu r.

    Rozbłysk gamma (GRB, z ang. Gamma-Ray Burst) – pojawiające się izotropowo na sferze niebieskiej mniej więcej raz na dobę i trwające od kilku milisekund aż do siedmiu godzin, nagłe wzrosty natężenia promieniowania gamma w niewielkim obszarze nieba. Rozbłyskom towarzyszą również tzw. poświaty, w zakresie większych długości fal (promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe, optyczne, podczerwone czy radiowe). GRB 070125 – nietypowy rozbłysk gamma, zaobserwowany przez satelitę Swift 25 stycznia 2007 roku. Jego źródło znajdowało się w odległości 9,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Bliźnięta.

    Berto Monard - belgijski amatorski astronom zamieszkały w Republice Południowej Afryki. Monard był pierwszym amatorem który wykrył poblask po rozbłysku gamma (GRB 030725) zanim został on wykryty przez profesjonalne obserwatoria. Do jest pory (stan na 21 stycznia 2011) był odkrywcą bądź współodkrywcą 116 supernowych. Swift – pierwsze satelitarne wielozakresowe orbitalne obserwatorium przeznaczone do badań rozbłysków promieniowania gamma. Kosmiczne obserwatorium Swift zostało wyniesione na niską okołoziemską orbitę rakietą Delta II 7320 w dniu 20 listopada 2004 przez NASA z kosmodromu na przylądku Cape Canaveral.

    BeppoSAX (. Beppo Satellite per Astronomia a ragii X) – włoski sztuczny satelita do badań astronomicznych w zakresie promieni rentgenowskich, zbudowany z udziałem Holandii i wystrzelony przez amerykańską NASA. Jednym z jego głównych osiągnięć była identyfikacja wielu rozbłysków gamma w obiektach pozagalaktycznych.

    Bohdan Paczyński (ur. 8 lutego 1940 w Wilnie, zm. 19 kwietnia 2007 w Princeton) – polski astronom i astrofizyk. W swoich badaniach zajmował się głównie teorią ewolucji gwiazd, dysków akrecyjnych, mikrosoczewkowania grawitacyjnego oraz rozbłyskami gamma.

    GRB 970228 – rozbłysk gamma trwający ok 125 s, emitowany również w zakresie fal dłuższych niż gamma (promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe, optyczne, podczerwone czy radiowe). Przy współczynniku przesunięcia ku czerwieni z=1,254.

    Dodano: 04.11.2011. 17:17  


    Najnowsze