التقط تلسكوب Swift's X-Ray صورة GRB050509b المدمجة في انبعاث الأشعة السينية المنتشر المرتبط بمجموعة المجرات. حقوق الصورة: ناسا. اضغط للتكبير.
قبل ملياري سنة و 25 يومًا ، حدثٌ مُقدر له أن يكون فاصلاً في المجتمع الفلكي في مجرة بعيدة؟ انفجار أشعة غاما يدوم ثلاثين ثانية فقط. "مرصد" سويفت الذي يحمل اسمًا مناسبًا "رأى" الغاما بأداة تلسكوب التنبيه السريع (BAT) ، عمل تقريبًا من حيث أتوا ، وحول تلسكوبات الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية. أضاءت شبكة GCN الدولية (GRB إحداثيات) بإشعارات من المراصد في جميع أنحاء العالم (وخارجها في الفضاء) ، الإبلاغ عما وجدوه عندما نظروا هناك. جاءت البيانات من ناميبيا ، وجزر الكناري ، والولايات المتحدة القارية ، وشيلي ، والهند ، وهولندا ، وقبل كل شيء هاواي. التلسكوبات البصرية الرائدة في العالم ، VLT ، Kecks ، Gemini ، Subaru ، تحولت جميعها إلى عمل. تم تغطية الطيف الكهرومغناطيسي من أشعة غاما عالية الطاقة إلى الراديو.
وكل ذلك من أجل ماذا؟ بضع عشرات من أشعة غاما بالإضافة إلى عشرات الأشعة السينية؟ لقد عرف الفلكيون لأكثر من عقد من الزمان أن انفجارات أشعة غاما (GRBs) تأتي في نوعين مختلفين:؟ و؟ قصيرة - صعبة ؟. GRB050509b كانت قصيرة المدى. استمر حوالي 30 مللي ثانية ، وكان طيف غاما أكثر صعوبة؟ جاما من؟ ناعمة؟ وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها الكشف عن توهج الأشعة السينية.
ظل الفلكيون "يبحثون بشدة عن الشفق" لسنوات. هذه هي الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والبصرية والأشعة تحت الحمراء والموجات الراديوية التي تتدفق من موقع GRB ، بعد أن ينفجر إشعاع غاما. نظرًا لأنه يمكننا تحديد مصدر هذه بدقة أكبر من GRBs نفسها ، فإن العثور على الشفق هو الخطوة الأولى لتحديد ما هي عليه.
قبل GRB050509b ، كان الفلكيون يميلون نحو النظرية القائلة بأن GRBs طويلة النعومة هي مستعرات أعظم من انهيار القلب (اللفات). في حين تم نشر العشرات من الأوراق النظرية حول ما قد تكون GRBs قصيرة الصلابة ، يبدو أن ثلاثة سيناريوهات فقط تناسب بيانات أشعة غاما؟ اندماج (أو تصادم) نجم نيوتروني مع آخر (أو ثقب أسود) ، أو توهج عملاق من مغناطيسي ("زلزال" في نجم نيوتروني شديد المغناطيسية) ، أو بعض الاختلاف في موضوع الانهيار.
الآن تم تقديم أول ما يمكن أن يكون مئات الأوراق على GRB050509b للنشر. استنتج المؤلفون الـ 28 أنه "يوجد الآن دعم ملاحظ للفرضية القائلة بأن الاندفاعات القصيرة الصعبة تنشأ أثناء اندماج ثنائي ثنائي النجم (نجمان نيوترونيان ، أو نجم نيوتروني وثقب أسود)."
مفتاح الباحثين؟ الاستنتاج هو "توطين" شفق الأشعة السينية.
اكتشف تلسكوب سويفت السريع الأشعة السينية القادمة من نفس المنطقة من السماء مثل جاما. بعد بعض التأنق لربط موقع الأشعة السينية الظاهر بالفلكيين؟ نظام الإحداثيات (RA و Dec) ، قرر فريق Swift XRT أن الشفق جاء من دائرة يبلغ قطرها حوالي 15 ″ (ثانية قوسية) ، مركزها حوالي 10 ″ من قلب المجرة الإهليلجية (التي لها الآن اسم لا ينسى G1 ) ، وهي نفسها عضو في مجموعة غنية من المجرات التي تغمرها الأشعة السينية. كيف عرفوا أنه كان شفق؟ لأنه تلاشى. توهج الأشعة السينية المنتشر من العناقيد لا يفعل ذلك.
وعلى الرغم من النظر بعناية فائقة ، لم يتم الكشف عن أي شفق كهرومغناطيسي آخر.
لذا ، كان على علماء الفلك الـ 28 لدينا العمل لمعرفة ما إذا كانت ضواحي G1 هي المكان الذي حدث فيه النجوم ، أو في مكان آخر. ما هو "المضيف"؟ في حديث الفلك.
يستخدم علم الفلك الحديث الإحصاءات بشكل مكثف. للتأكد من أنهم لا يملكون حظا ، الباحثون يريدون عادة الكثير والكثير من الأمثلة. في هذه الحالة ، فإن الإحصائيات الوحيدة التي يمكن أن يقوم بها مؤلفو الورقة هي حساب؟ ما مدى احتمالية حدوث GRB قصير الصلابة (بافتراض أن هذه أحداث متقاربة)؟ قريب؟ مجرة بيضاوية ، في كتلة غنية ، بالصدفة؟ العديد من مختلف؟ ما مدى احتمالية؟ تم طرح الأسئلة. الأجوبة في كل الحالات هي "غير محتمل جداً". ومع ذلك ، لا أحد يستبعد سوء الحظ.
يمكن لباحثينا الآن التحول إلى النماذج النظرية المختلفة لـ GRBs قصيرة الصلابة ، و GRB afterglows ، لمعرفة مدى ملاءمة بيانات المراقبة للتوقعات النظرية ، بافتراض أن GRB انطلقت في G1.
الخبر السار (رقم 1) هو أن بيانات الشفق تتطابق جيدًا: تطلق GRBs قصيرة المدى طاقة (جاما) أقل بكثير من تلك طويلة النعومة (لذا يجب أن تكون الشفق التالي من GRBs قصيرة الصعبة خافتة ؛ طاقة غاما هي مؤشر الطاقة المستخدمة لتشغيل الشفق). والأفضل من ذلك ، بما أن حطام الحطام المتفجر يحدد مدى سطوع الشفق ، فإن الشفق الخافت GRB050509b هو ما تتوقعه إذا حدث في الغاز النادر للوسط النجمي للبيضاوي (الشفق اللاحق لامعة في جزء منه لأنها تحدث في بقايا السحب الغازية الفوضوية التي ولدوا منها قبل بضعة ملايين من السنين فقط).
الخبر الثاني السار هو أنه لا يمكن العثور على أي أثر لتكوين النجوم الأخير في G1 ، وبالتالي يستبعد إلى حد كبير وجود ملف منسدل مثل السلف. لماذا ا؟ لأن اللفائف نجوم صغيرة جدًا ، وبالتالي لا يمكن أن تكون قد ابتعدت عن مكان ولادتها قبل وفاتها. علاوة على ذلك ، كان من الممكن رؤية حطام المستعر الأعظم الملتف ، بعد عدة أيام.
ماذا عن التوهج العملاق من المغناطيس؟ هذا لا يمكن استبعاده بشدة لـ GRB050509b ، لكن المغناطيس في مجرة مثل G1 ليس من المحتمل جدًا ، وكان GRB050509b أكثر إشراقًا ألف مرة من أقوى توهج مغناطيسي رأيناه حتى الآن.
هذا يترك اندماج ثنائي النجم النيوتروني (أو NS-BH ثنائي). أين يمكن أن نجد مثل هذا الثنائي ، مستعد فقط للاندماج؟ من المؤكد أنها يمكن العثور عليها في ضواحي المجرات الحلزونية ، أو في التجمعات الكروية ، ولكن المجرات الإهليلجية العملاقة مثل G1 هي في الغالب مكانها.
إذن أغلقت القضية ؟؟ ليس تماما. لا تزال نماذج السلف الأخرى قابلة للتطبيق ، وستساعد الاندفاعات المحلية الإضافية السريعة من مهمة سويفت دون شك في توضيح صورة السلف.
هل يمكن أن يكون GRB050509b نجمًا في مجرة بعيدة؟ ربما واحدة من عشرات النقط الغامضة أو ما يقرب من ذلك (مجموعة مجرة أبعد بكثير؟ مثل هذه المحاذاة المحتملة شائعة جدًا) في أو بالقرب من الشفق بالأشعة السينية؟ ربما سيتم مناقشة ذلك في أوراق المستقبل على GRB050509b.
المصدر الأصلي: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505480
