Astronomen haben die auffällige Kollision zweier Sterne mit riesigen Blitzen von Gammastrahlen festgehalten

Das Universum ist so riesig und unglaublich, dass nur Weltraumteleskope seine Wunder und großen Ereignisse darstellen können. Dafür gab es ein Beispiel Dargestellt ist eine unglaubliche Kollision zweier Sterne Ein epischer Zusammenstoß.

Die Bilder wurden von Wissenschaftlern des leistungsstarken Atacama Large Millimeter/Submillimeter Telescope aufgenommen. Reihenfolge ( Alma) Zum ersten Mal Es entdeckte Licht im Millimeterwellenbereich, das von einer starken Explosion stammt, die durch die Verschmelzung eines Neutronensterns mit einem anderen Stern verursacht wurde.

Das Team bestätigte, dass es sich um Flash handelte Gamma Strahlen Die dynamischste und kürzeste Dauer, die jemals beobachtet wurde, hinterlässt eines der hellsten Nachglühen, das jemals aufgezeichnet wurde. Ergebnisse dieser Studie Öffentlichkeit Im Tagebuch Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe. Die Daten werden Wissenschaftlern dabei helfen, mehr über diese Extremereignisse und ihre Auswirkungen auf den Raum um sie herum zu erfahren.

„Dieser kurze Gammastrahlenausbruch ist das erste Mal, dass wir versucht haben, ein solches Ereignis mit ALMA zu beobachten.sagte Wen-Fai Fang, ein Physiker an der Northwestern University. „Es ist sehr schwierig, Rückläufigkeiten für kurze Ausbrüche zu finden, daher ist es faszinierend, sich dieses Ereignis so hell vorzustellen. Nach Jahren der Beobachtung dieser Ausbrüche eröffnet diese überraschende Entdeckung ein neues Forschungsgebiet, da sie uns dazu veranlasst, mehr davon zu überwachen ALMA und andere Teleskop-Arrays in der Zukunft“, fügte er hinzu.

Gammastrahlenausbrüche sind die stärksten bekannten Explosionen im Universum. In nur 10 Sekunden kann ein Gammastrahlenausbruch mehr Energie abgeben, als ein Stern in 10 Milliarden Jahren von der Sonne abgibt..

Der abgebildete Stern GRB 211106A gehört zu einer Unterklasse von Eruptionen, die als kurzzeitige Gammastrahlenausbrüche bekannt sind. Die wissenschaftliche Gemeinschaft führt diese Explosionen auf die Bildung der schwersten Elemente des Universums, wie Platin und Gold, als Ergebnis einer heftigen Verschmelzung von Doppelsternsystemen mit einem Neutronenstern zurück. „Diese Verschmelzungen entstehen durch die Wirkung von Gravitationswellenstrahlung, die den Umlaufbahnen von Doppelsternen ihre Energie entzieht. Auf diese Weise kollidieren die Sterne dicht beieinander. Die resultierende Explosion wiederum emittiert Jets mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit . Wenn einer dieser Jets in Richtung Erde ausgestoßen wird, beobachten wir einen kurzen Puls von Gammastrahlung.Danmoy Laskar, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie an der University of Utah, erklärt.

Diese Blitze dauern normalerweise einige Zehntelsekunden. Das Wissenschaftsteam suchte dann nach Anzeichen von Lumineszenz, einem Phänomen, das durch die Wechselwirkung der Jets mit dem umgebenden Gas verursacht wird. Kurzlebige Gammablitze sind schwer zu erkennen, Und bis heute wurde nur ein halbes Dutzend davon endlich gefunden Radiowelle, und keine wurden bei Millimeterwellenlängen nachgewiesen. Laskar, der die Forschung als Excellence Fellow an der Radboud University in den Niederlanden leitete, erklärt dies. Die Schwierigkeit liegt in den großen Entfernungen, die uns von Gammastrahlenblitzen und den technologischen Fähigkeiten von Teleskopen trennen. „Obwohl das Nachleuchten kurzlebiger Gammastrahlenblitze sehr hell und energiereich ist, treten diese Blitze in sehr weit entfernten Galaxien auf, sodass das von ihnen ausgesandte Licht für unsere bodengestützten Teleskope zu schwach ist. Vor ALMA waren Millimeterteleskope nicht empfindlich genug um das Nachglühen zu erkennen.

Gammablitz 211106A, entdeckt in etwa 20 Milliarden Lichtjahre der Erde, stellt die gleiche Herausforderung dar. Das von ihm ausgestrahlte Licht ist so schwach, dass das Neil Gehrles Swift Observatory der NASA zwar den Ausbruch in Röntgenstrahlen entdeckte, aber die Wirtsgalaxie bei dieser Wellenlänge nicht erkennen konnte und die wissenschaftliche Gemeinschaft nicht genau feststellen konnte, woher er kam. kam „Die Restleuchtkraft ist wichtig, um zu bestimmen, aus welcher Galaxie der Blitz kommt, und um das Phänomen besser zu verstehen. Anfangs, als nur Röntgenbeobachtungen gemacht wurden, glaubte die wissenschaftliche Gemeinschaft, dass der Blitz von einer nahe gelegenen Galaxie kommen könnte“, sagt er Danmoy Laskar, ein leitender Forscher in der Gegend Quantitativer Staub macht die Erkennung ebenfalls schwierig. Das Objekt in optischen Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops.

„Diese Explosionen finden in fernen Galaxien statt, was bedeutet, dass ihr Licht für unsere Teleskope auf der Erde möglicherweise zu schwach ist.“ erklärte Laskar „Vor ALMA waren Millimeterteleskope nicht empfindlich genug, um dieses Nachleuchten zu erkennen.„, er fügte hinzu.

Dieses besondere Ereignis mit dem Namen GRB 211106A war so weit entfernt, dass aktuelle astronomische Gravitationswelleninstrumente es nicht erkennen konnten. „Die beispiellose Empfindlichkeit von ALMA ermöglichte es, die Position des GRB in diesem Feld genauer zu lokalisieren, und es stellte sich heraus, dass es sich um eine weitere schwache Galaxie handelte, die noch weiter entfernt war.. Dieser kurzlebige Gammastrahlenausbruch wiederum ist viel stärker als wir zunächst dachten, was ihn zu einem der hellsten und energiereichsten aller Zeiten macht.“

Wenn Neutronensterne kollidieren, ist das Ergebnis spektakulär: eine Explosion, bei der Jets mit einem erheblichen Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit nach außen schießen.. Wenn wir Glück haben, sind die Jets mehr oder weniger auf uns ausgerichtet, sodass wir den Ausbruch als Gammastrahlenausbruch sehen.

Beobachtungen im Millimeterwellenbereich ermöglichten es Forschern, einige Schlüsseleigenschaften von GRB 211106A zu messen; Das heißt, der Startwinkel des Jets, der verwendet wird, um SGRB-Raten im Universum abzuleiten, und der das genaueste Maß für die Energie eines GRB ist. „Millimeter-Wellenlängen können uns etwas über die Dichte der Atmosphäre um das GRP sagen“, sagte die Astronomin Genevieve Schroeder von der Northwestern University.

„Und in Kombination mit Röntgenstrahlen können sie uns etwas über die wahre Energie der Explosion sagen. Da die Emission bei Millimeterwellen länger als Röntgenstrahlen nachgewiesen werden kann, kann die Millimeteremission auch zur Bestimmung der Breite des GRB-Jets verwendet werden.“

Die Forscher fanden heraus, dass GRB 211106A einige ungewöhnliche Eigenschaften in seiner Wirtsgalaxie und seinem Energieprofil aufweist. Letztendlich deutet dies darauf hin, dass die Eigenschaften von SGRBs vielfältiger sind als derzeit angenommen, was bedeutet, dass eine kontinuierliche Beobachtung und Klassifizierung dieser Ereignisse gerechtfertigt ist. Dies mag zwar der erste Punkt für diese spektakulären Explosionen sein, aber wahrscheinlich nicht der letzte.

„ALMA hat das Feld in Bezug auf seine Fähigkeiten bei Millimeterwellenlängen durchbrochen und es zum ersten Mal ermöglicht, das schwache, dynamische Universum in dieser Art von Licht zu sehen. „Nach einem Jahrzehnt der Beobachtung kurzer GRBs ist es wirklich erstaunlich zu sehen, wie mächtig diese neuen Technologien sind, um erstaunliche Geschenke aus dem Universum freizuschalten“, schloss Fang.

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