Светлината от огромна експлозия преди 12 милиарда години достига до Земята

Гама-изблик 1404191 е забелязан в 23 часа. 19 април от роботизирания телескоп ROTSE-IIIb на SMU в обсерваторията Макдоналд, Форт Дейвис, Тексас. Снимката е предоставена от Южния методистки университет

Гама-изблик 1404191 е забелязан в 23 часа. 19 април от роботизирания телескоп ROTSE-IIIb на SMU в обсерваторията Макдоналд, Форт Дейвис, Тексас. Снимката е предоставена от Южния методистки университет


Преди повече от 12 милиарда години-малко след Големия взрив-се е случила рядка експлозия с висока енергия. Неговата светлина едва наскоро достигна Земята и беше видима в небето. Днес ние наричаме тези експлозиигама-изблици. Светлината от тази е пътувала 12,1 милиарда години, преди да бъде открита и наблюдавана от телескоп ROTSE-IIIb, собственост на Южния методистки университет, Далас.

Смята се, че гама-изблиците са катастрофалният колапс на звезда в края на нейния живот. Физиците от SMU съобщават, че техният телескоп е първият на земята, който наблюдава взрива и заснема изображение, каза Фарли Феранте, аспирант в катедрата по физика на SMU, който наблюдаваше наблюденията заедно с двама астрономи в Турция и Хавай.


Записан като GRB 140419A от мрежата за координати на гама-лъчите на НАСА, взривът е забелязан в 23 часа. 19 април от роботизирания телескоп на SMU в обсерваторията Макдоналд в планините Дейвис в Западен Тексас.

Изблиците на гама-лъчи не се разбират добре от астрономите, но се считат за важни, каза Феранте.

„Както НАСА посочва, гама-изблиците са най-мощните експлозии във Вселената след Големия взрив“, каза той. 'Тези изблици освобождават повече енергия за 10 секунди от слънцето на нашата Земя през целия му очакван живот от 10 милиарда години.'

Някои от тези гама-изблици изглежда са свързани със свръхнови и отговарят на края на живота на масивна звезда, каза Робърт Кехо, професор по физика и ръководител на астрономическия екип на SMU.




„Изблиците на гама-лъчи могат да бъдат особено масивни братовчеди на свръхнови или могат да съответстват на случаи, при които изхвърлянето на експлозията е по-силно излъчвано в нашата посока. Като ги изучаваме, научаваме за свръхнови “, каза Кехо.

Учените не успяха да открият оптична светлина от гама лъчи до края на 90-те години, когато телескопната технология се подобри. Сред всички светлини в електромагнитния спектър гама лъчите имат най -късите дължини на вълните и се виждат само с помощта на специални детектори.

Изблиците на гама-лъчи са резултат от горещи звезди, които измерват огромни като 50 слънчеви маси. Експлозията се случва, когато звездите остават без гориво и се срутват в себе си, образувайки черни дупки.

Външните слоеве детонират, изстрелвайки материал по оста на въртене в мощни, високоенергийни струи, които включват гама-лъчение.


Тъй като гама -лъчението намалява, експлозията произвежда следсветляване на видима оптична светлина. Светлината от своя страна избледнява много бързо, каза Кехо. Физиците изчисляват разстоянието на експлозията въз основа на изместващата се дължина на вълната на светлината или червеното изместване.

„Оптичната светлина е видима за няколко секунди до няколко часа“, каза Кехо. „Понякога оптичните телескопи могат да улавят спектрите. Това ни позволява да изчислим червеното изместване на светлината, което ни казва колко бързо светлината се отдалечава от нас. Това е косвен индикатор за разстоянието от нас. '

Данните от наблюденията от гама-изблици позволяват на учените да разберат структурата на ранната Вселена

За да вкарат в контекста възрастта на новите открития на гама-изблици, Кехо и Феранте посочват, че Големият взрив се е случил преди 13,81 милиарда години. GRB 140419A е на червена смяна от 3,96, каза Феранте.


„Това означава, че GRB 140419A е експлодирал преди около 12,1 милиарда години“, каза той, „което е само около един и половина милиарда години след появата на Вселената. Това е наистина старо. '

Въоръжени с изображения на взрива, астрономите могат да анализират данните от наблюденията, за да направят допълнителни изводи за структурата на ранната Вселена.

„По време на експлозията на този гама-изблик Вселената изглеждаше значително по-различно, отколкото сега“, каза Кехо. „Това беше ранен етап от формирането на галактиките. Нямаше тежки елементи за създаване на планети, подобни на Земята. Така че това е един поглед към ранната вселена. Наблюдението на гама-изблици е важно за получаване на информация за ранната Вселена. '

Яркостта на GRB 140419A, измерена чрез способността й да бъде видяна от някой на Земята, е била от 12 -та величина, каза Кехо, което показва, че тя е била само 10 пъти по -слаба от това, което се вижда през бинокъла, и само 200 пъти по -слаба, отколкото човешкото око може да види , Каза Кехо.

„Разликата в яркостта е приблизително същата като тази между най -ярката звезда, която можете да видите на небето, и най -слабата, която можете да видите с просто око в ясна, тъмна нощ“, каза Кехо. „Като се има предвид, че това нещо е на ръба на видимата вселена, това е екстремна експлозия. Това беше нещо голямо. Наистина голям.'

Телескопът SMU отговори на откриването и уведомяването на спътника на НАСА

Роботизираният експеримент за оптично преходно търсене на SMU (ROTSE) IIIb е роботизиран телескоп. Той е част от мрежа от наземни телескопи, реагиращи на спътник на НАСА, който е централен за мисията Swift Gamma-Ray Burst. Изображенията на гама-изблиците са на https://bit.ly/1kKZeh5.

Когато спътникът Swift открие гама-изблик, той незабавно предава местоположението. Телескопи по целия свят, като например ROTSE-IIIb на SMU, се задействат, за да наблюдават послесвечението и да заснемат изображения, каза Говинда Дунгана, студентка от SMU, която участва в изследванията на гама-изблици.

ROTSE-IIIb на SMU наблюдава оптично излъчване от няколко гама-изблици всяка година. Той наблюдава GRB 140419A само 55 секунди след като взривът е открит от Swift.

Само дни по-късно ROTSE-IIIb наблюдава и съобщава за втори рядък и далечен гама-изблик, GRB 140423A, в 3:30 сутринта на 23 април. Червеното изместване на този взрив съответства на поглед назад във времето от 11,8 милиарда години. ROTSE-IIIb го наблюдава 51 секунди след като взривът е открит от Swift.

„Имаме най -яркото откриване и най -ранния отговор и на двете, защото нашият телескоп е напълно роботизиран и не са участвали човешки ръце“, каза Феранте.

Феранте, първият, който проверява наблюденията върху GRB 140423A, е първи автор на този гама-изблик. Толга Гувер, доцент в катедрата по астрономия и космически науки в Истанбулския университет, Турция, е втори автор. На GRB 140419A, Guver е първи автор, а Ferrante е втори.

Вашият SMU