GRB 101225A

GRB 101225A
Event typ	Gammastrålning
Konstellation	Andromeda
Rätt uppstigning	00 h 00 m 47,51 s
Deklination	+44° 36′ 01,1″
Distans	5 500 000 000 ly (1,7 × 10 9 st)
Andra beteckningar	GRB 101225A
	[ redigera på Wikidata ]

Animationer av NASA:s Goddard Space Flight Center som illustrerar de två alternativa förklaringarna som erbjuds till GRB 101225A, "julsprängningen".

GRB 101225A , även känd som " Julskuren ", var en kosmisk explosion som först upptäcktes av NASA :s Swift-observatorium på juldagen 2010. Gammastrålningen varade i minst 28 minuter, vilket är ovanligt länge. Uppföljningsobservationer av explosionens efterglöd av rymdteleskopet Hubble och markbaserade observatorier kunde inte bestämma objektets avstånd med hjälp av spektroskopiska metoder.

I tidningar publicerade i tidskriften Nature föreslog två olika grupper av astronomer olika teorier om händelsens ursprung. Sergio Campanas grupp föreslår att händelsen orsakades av en komet som kraschade mot en neutronstjärna i vår egen galax. Christina Thönes grupp föredrar en mer konventionell supernovamekanism , som innebär en sammanslagning mellan en heliumstjärna och en neutronstjärna på ett avstånd av cirka 5,5 miljarder ljusår från jorden.

Observationer

Gammastrålningen , i stjärnbilden Andromeda , upptäcktes först av NASA Swift Gamma-Ray Burst Mission klockan 18:38 UT den 25 december 2010. Gammastrålningen hade en varaktighet på minst 28 minuter, vilket är ovanligt lång. Efter att nyheter om gammastrålningen skickats till andra observatorier övervakades den längre våglängds "efterglöden" av skuren av observatorier på marken och Hubble Space Telescope. Efter den ovanligt långa varaktigheten av gammaemissioner röntgenstrålningen i efterglöden i bara två dagar, en ovanligt kort varaktighet för denna fas. Optiska emissioner som observerats under de första 10 dagarna karakteriserades som de av "en expanderande, kylande svartkropp med en stor initial radie". En svag ljuskälla dök upp cirka 10 dagar efter skuren och nådde sin maximala ljusstyrka 30 dagar efter dess uppkomst; observatörer beskrev denna ljuskälla som en supernova.

Den 6 januari 2011 genomförde 10m Keck-I-teleskopet utrustat med Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) spektroskopiska mätningar av värdgalaxen GRB 101225A. Ett 900-talsspektrum erhölls; den bestod av blå och röda kanaler, som täckte våglängdsområdena ~320–550 nm respektive ~500–820 nm. Isotrop energi uppskattades till (7,8 ± 1,6) × 10 ⁵⁰ erg från Burst Alert Telescope (BAT) data.

De ovanliga egenskaperna hos efterglöden ledde till att astronomer skapade nya hypoteser för att förklara händelsen. Observatörer kunde inte fastställa skurens avstånd från jorden, och de två alternativa hypoteserna om dess ursprung placerar händelsen på radikalt olika avstånd.

Hypoteser

Christina Thöne, från Institutet för Astrofysik i Andalusien i Spanien, var huvudförfattare till en artikel som föreslog att explosionen inträffade i ett binärt system där en neutronstjärna kretsade runt en normal heliumstjärna som just hade gått in i sin röda jättefas , som hade enormt utökade sin yttre atmosfär. Under expansionen uppslukade den röda jättestjärnan neutronstjärnan, vilket resulterade i både utstötningen av jättens atmosfär och snabb åtstramning av neutronstjärnans bana. När de två stjärnorna väl blev insvepta i ett gemensamt gashölje, kan neutronstjärnan ha smält samman med jättens kärna efter bara fem omlopp, eller cirka 18 månader. Slutresultatet av sammanslagningen var födelsen av ett svart hål eller en magnetar och produktionen av motsatt riktade strålar av partiklar som rörde sig med nästan ljusets hastighet, följt av en svag supernova . Partikelstrålarna producerade gammastrålar. Jetinteraktioner med gas som sprutades ut före sammanslagningen förklarar mycket av explosionens olika karaktär. Baserat på denna tolkning ägde händelsen rum cirka 5,5 miljarder ljusår bort ( rödförskjutning 0,33), och teamet har upptäckt vad som kan vara en svag galax på rätt plats.

En alternativ hypotes, som erbjuds av ett team ledd av Sergio Campana från Brera Astronomical Observatory ( INAF ), föreslår att GRB 101225A producerades av ett kometliknande föremål som föll in i en neutronstjärna i vår egen galax, bara cirka 10 000 ljus- år från jorden. I denna modell faller det kometliknande föremålet på neutronstjärnan och störs av tidvattenkrafter. Hård röntgenstrålning (skuren) resulterar från den första materia som faller på neutronstjärnan. Röntgenstrålning och initiala variationer som upptäckts av Swift tillskrivs klumpar av material som träffar stjärnan när skivan bildas runt den. Då kyls skivan ner och avger endast vid UV och optiska våglängder.

Mer nyligen, vid 2013 Huntsville Gamma-ray Burst Symposium, föreslog flera forskare att GRB 101225A, tillsammans med GRB 111209A och 121027A är en del av en ny klass av gammastrålningskurar, kallade ultralånga skurar och orsakade av kollapsen av låg metallicitet. blå superjätte stjärnor .

Andrew Levan och hans kollegor använde Gemini North Telescope för att fastställa att GRB 101225A var 7 miljarder ljusår långt borta mycket längre än de ursprungliga uppskattningarna. Detta större avstånd ger den en mycket högre energinivå, vilket i kombination med längre varaktighet och en frånvaro av en supernovasignatur har fått forskare, som Bruce Gendre, att föreslå att dessa ultralånga skurar är resultatet av kollapsande blå superjättestjärnor.

Betydelse

Astrofysikern Sergio Campana sa till Space.com att han tror att detta var "upptäckten av ett helt nytt astrofysiskt fenomen som [inte hade] förutsetts tidigare." Han sa också, "Om tidvattenavbrott av mindre kroppar runt neutronstjärnor verkligen händer", skulle denna händelse inte vara "unik". Christina Thöne har sagt, "Vad julklappen verkar berätta för oss är att familjen av gammastrålar är mer mångfaldig än vi fullt ut uppskattar."

Den här artikeln innehåller material från allmän egendom från webbplatser eller dokument från National Aeronautics and Space Administration .

externa länkar

NASA: "Snabb observation av GRB 101225" – GCN-rapport 314.1 ; JL Racusin et al. ; 17 januari 2011 ;
NASA: "Trigger 441015: Snabb detektering av en möjlig burst eller transient" – GCN CIRCULAR 11493 ; Judith Racusin ; 25 december 2010 ;
UK Swift Science Data Centre: "The Christmas 2010 Burst" , Kim Page, 5 december 2011;