Z uporabo Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) so astronomi prvič zabeležili eksplozivno zlitje nevtronske zvezde z drugo zvezdo. Zaznali so svetlobo milimetrske valovne dolžine ognjene eksplozije, ki jo je povzročila združitev. Ta svetloba naj bi bila eden najbolj energičnih kratkotrajnih izbruhov sevanja gama, ki so jih kdaj opazili - GRB 211106A.
Tanmoy Laskar, ki bo kmalu začel delati kot docent za fiziko in astronomijo na Univerzi v Utahu, je dejal, "Do združitev pride zaradi sevanja gravitacijskih valov, ki odstranjujejo energijo iz orbite dvojnih zvezd, zaradi česar se zvezde vrtijo druga proti drugi."
»Nastalo eksplozijo spremljajo curki, ki se premikajo blizu svetlobne hitrosti. Ko je eden od teh curkov usmerjen proti Zemlji, opazimo kratek impulz žarki gama sevanja ali kratkotrajnega GRB."
Kratkotrajne GRB je pogosto težko zaznati. Do zdaj je bilo na radijskih valovnih dolžinah odkritih le pol ducata kratkotrajnih GRB. Še več, nobena ni bila zaznana v milimetrskih valovnih dolžinah.
Laskar je rekel »Težava je ogromna oddaljenost GRB-jev in tehnološke zmogljivosti teleskopov. Kratkotrajni GRB naknadni siji so zelo svetleči in energični. Toda te eksplozije se zgodijo v oddaljenih galaksijah, kar pomeni, da je njihova svetloba lahko precej šibka za naše teleskope na Zemlji. Pred ALMA milimetrski teleskopi niso bili dovolj občutljivi za zaznavanje teh naknadnih sijev.«
Svetloba iz GRB 211106A je bila tako šibka, da medtem ko so zgodnja rentgenska opazovanja z Nasinim observatorijem Neil Gehrels Swift zaznala eksplozijo, galaksije gostiteljice pri tej valovni dolžini ni bilo mogoče zaznati. Zato znanstveniki niso mogli natančno določiti njegove natančne lokacije.
Če želite vedeti, iz katere galaksije izvira izbruh, in razumeti več o samem izbruhu je potrebna uporaba svetlobe po siju. Znanstveniki so najprej domnevali, da bi ta izbruh lahko izviral iz bližnje galaksije, ko so našli le rentgenski dvojnik.
Laskar je rekel "Vsaka valovna dolžina je dodala novo dimenzijo znanstvenikovemu razumevanju GRB, zlasti milimeter je bil ključnega pomena za odkrivanje resnice o izbruhu."
»Hubblova opazovanja so razkrila nespremenljivo polje galaksij. Neprimerljiva občutljivost ALMA nam je omogočila, da smo z večjo natančnostjo določili lokacijo GRB v tem polju in izkazalo se je, da je v drugi šibki galaksiji, ki je bolj oddaljena. To pa pomeni, da je ta kratkotrajni izbruh žarkov gama celo močnejši, kot smo sprva mislili, zaradi česar je eden najsvetlejših in najbolj energijskih doslej.«
Wen-fai Fong, docent za fiziko in astronomijo na univerzi Northwestern, je dodal, »Ta kratek izbruh sevanja gama je bil prvič, ko smo poskušali opazovati tak dogodek z ALMA. Zaseve za kratke rafale je zelo težko dobiti, zato je bilo spektakularno ujeti ta dogodek, ki je sijal tako svetlo. Po mnogih letih opazovanja teh izbruhov to presenetljivo odkritje odpira novo področje študija, saj nas motivira, da v prihodnosti opazujemo še veliko več teh izbruhov z ALMA in drugimi nizi teleskopov.«
Joe Pesce, programski uradnik nacionalne znanstvene fundacije za NRAO/ALMA, je dejal, »Ta opažanja so fantastična na več ravneh. Zagotavljajo več informacij, ki nam pomagajo razumeti skrivnost izbruhi gama žarkov (in astrofizika nevtronskih zvezd na splošno). Prav tako dokazujejo, kako pomembna in komplementarna so opazovanja več valovnih dolžin z vesoljskimi in zemeljskimi teleskopi pri razumevanju astrofizikalnih pojavov.«
Edo Berger, profesor astronomije na Univerzi Harvard in raziskovalec v Centru za astrofiziko | Harvard & Smithsonian, je dejal, »Študij kratkotrajnih GRB zahteva hitro koordinacijo teleskopov po vsem svetu in v vesolju, ki delujejo na vseh valovnih dolžinah. V primeru GRB 211106A smo uporabili nekaj najmočnejših razpoložljivih teleskopov – ALMA, Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) Nacionalne znanstvene fundacije, Nasin rentgenski observatorij Chandra in vesoljski teleskop Hubble.«
»Z zdaj delujočim vesoljskim teleskopom James Webb (JWST) in prihodnjimi 20-40 metrskimi optičnimi in radijskimi teleskopi, kot je naslednja generacija VLA (ngVLA), bomo lahko ustvarili popolno sliko teh kataklizmičnih dogodkov in jih preučili na razdalje brez primere."
Laskar je dejal, »Z JWST lahko zdaj vzamemo spekter gostiteljske galaksije in zlahka spoznamo razdaljo, v prihodnosti pa bi lahko uporabili JWST tudi za zajemanje infrardečih sijev in proučevanje njihove kemične sestave. Z ngVLA bomo lahko preučili geometrijsko strukturo naknadnih sijev in goriva za nastajanje zvezd, ki ga najdemo v njihovem gostiteljskem okolju, do podrobnosti brez primere. Navdušen sem nad temi prihajajočimi odkritji na našem področju.”
Referenca dnevnika:
- Tanmoy Laskar, Alicia Rouco Escorial. Prvi kratki GRB milimetrski naknadni sij: širokokotni curek izjemno energičnega SGRB 211106A. The Astrophysical Journal Letters. arXiv: 2205.03419v2
