באמצעות Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), אסטרונומים, לראשונה, תיעדו מיזוג כוכב נויטרונים נפיץ של כוכב נויטרונים עם כוכב אחר. הם זיהו אור באורך גל של מילימטר מפיצוץ לוהט שנגרם מהמיזוג. מאמינים שאור זה הוא אחד מהתפרצויות קרני הגמא הקצרות האנרגטיות ביותר שנצפו אי פעם- GRB 211106A.
טנמוי לסקר, שבקרוב יתחיל לעבוד כפרופסור עוזר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת יוטה, אמר, "המיזוגים מתרחשים בגלל קרינת גלי כבידה שמוציאה אנרגיה ממסלולם של הכוכבים הבינארים, וגורמת לכוכבים להסתחרר זה לכיוון השני."
"הפיצוץ שנוצר מלווה במטוסים הנעים קרוב למהירות האור. כאשר אחד מהסילונים הללו מכוון לכדור הארץ, אנו רואים דופק קצר של קרני גמא קרינה או GRB לטווח קצר."
לעתים קרובות קשה לזהות GRBs לטווח קצר. עד כה זוהו רק חצי תריסר GRB לטווח קצר באורכי גל רדיו. יתרה מכך, אף אחד לא זוהה באורכי גל מילימטרים.
לסקר אמר, "הקושי הוא המרחק העצום ל-GRBs והיכולות הטכנולוגיות של טלסקופים. GRB לזמן קצר זוהרים זורמים מאוד זוהרים ואנרגטיים. אבל הפיצוצים האלה מתרחשים בגלקסיות רחוקות, מה שאומר שהאור מהן יכול להיות חלש למדי עבור הטלסקופים שלנו על כדור הארץ. לפני ALMA, טלסקופים מילימטרים לא היו רגישים מספיק כדי לזהות את הזוהר האחורי הללו".
האור מה-GRB 211106A היה כה חלש שבעוד שתצפיות מוקדמות בקרני רנטגן עם מצפה הכוכבים ניל גרלס סוויפט של נאס"א ראו את הפיצוץ, הגלקסיה המארחת לא הייתה ניתנת לזיהוי באורך גל זה. לכן, מדענים לא הצליחו לאתר את מיקומו המדויק.
לדעת מאיזו גלקסיה מקור פרץ ולהבין יותר על ההתפרצות עצמו צריך להשתמש באור זוהר לאחר. מדענים שיערו לראשונה שההתפרצות הזו עשויה להגיע מגלקסיה סמוכה כאשר נמצא רק מקבילה לקרני הרנטגן.
לסקר אמר, "כל אורך גל הוסיף מימד חדש להבנתם של המדענים את ה-GRB, ומילימטר, במיוחד, היה קריטי לחשיפת האמת על ההתפרצות."
"תצפיות האבל חשפו שדה בלתי משתנה של גלקסיות. הרגישות חסרת תקדים של ALMA אפשרה לנו לאתר את מיקומו של ה-GRB בשדה הזה ביתר דיוק, והתברר שהוא נמצא בגלקסיה חלשה אחרת, שנמצאת רחוק יותר. זה, בתורו, אומר שהתפרצות קרני גמא קצרה זו היא אפילו יותר עוצמתית ממה שחשבנו תחילה, מה שהופך אותו לאחד המוארים והאנרגטיים ביותר שתועדו".
Wen-fai Fong, עוזר פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת נורת'ווסטרן, הוסיף, "התפרצות קרני גמא קצרה זו הייתה הפעם הראשונה שניסינו לצפות באירוע כזה עם ALMA. קשה מאוד להשיג את הזוהר לאחר התפרצויות קצרות, אז זה היה מרהיב לתפוס את האירוע הזה מבריק כל כך. לאחר שנים ארוכות של צפייה בהתפרצויות הללו, הגילוי המפתיע הזה פותח תחום מחקר חדש, שכן הוא מניע אותנו לצפות בהרבה יותר כאלה עם ALMA, ומערכי טלסקופים אחרים, בעתיד".
ג'ו פסה, קצין תוכנית הקרן הלאומית למדע עבור NRAO/ALMA, אמר, "התצפיות האלה פנטסטיות ברמות רבות. הם מספקים מידע נוסף שיעזור לנו להבין את האניגמטי פרצי קרני גמא (ואסטרופיזיקה של כוכב נויטרונים בכלל). הם גם מדגימים עד כמה חשובות ומשלימות תצפיות מרובי-גל עם טלסקופים מבוססי חלל וקרקע בהבנת תופעות אסטרופיזיות".
עדו ברגר, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת הרווארד וחוקר במרכז לאסטרופיזיקה | הרווארד וסמית'סוניאן, אמרו, "המחקר של GRBs לטווח קצר דורש תיאום מהיר של טלסקופים ברחבי העולם ובחלל, הפועלים בכל אורכי הגל. במקרה של GRB 211106A, השתמשנו בכמה מהטלסקופים החזקים ביותר שקיימים - ALMA, הקרן הלאומית למדע של Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), מצפה רנטגן צ'אנדרה של נאס"א וטלסקופ החלל האבל".
"עם טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) הפועל כעת וטלסקופים אופטיים ורדיו עתידיים של 20-40 מטר, כגון הדור הבא של VLA (ngVLA), נוכל להפיק תמונה מלאה של אירועים קטקליזמים אלה וללמוד אותם ב- מרחקים חסרי תקדים".
לסקר אמר, "עם JWST, נוכל כעת לקחת ספקטרום של הגלקסיה המארחת ולדעת בקלות את המרחק, ובעתיד נוכל גם להשתמש ב-JWST כדי ללכוד זוהר אינפרא אדום ולחקור את ההרכב הכימי שלהם. בעזרת ngVLA, נוכל לחקור את המבנה הגיאומטרי של הזוהר האחורי והדלק ליצירת כוכבים שנמצא בסביבות המארחות שלהם בפירוט חסר תקדים. אני נרגש מהגילויים הבאים בתחום שלנו".
עיון ביומן:
- טנמוי לסקר, אלישיה רוקו אסקוריאל. זוהר ה-GRB המילימטר הקצר הראשון: הסילון בעל הזווית הרחבה של ה-SGRB 211106A האנרגטי במיוחד. מכתבי העיתון האסטרופיסי. arXiv: 2205.03419v2
