Ανιχνεύθηκε μυστήρια έκρηξη που συνέβη πριν 7,4 δισεκατομμύρια χρόνια

Πηγή: ScienceDaily, 9 Ιανουαρίου 2008

Χρησιμοποιώντας ένα ισχυρό δίδυμο παρατηρητηρίων, το δορυφόρο Swift της NASA και των Διδυμων, αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει έναν μυστήριο τύπο κοσμικής έκρηξης την πιο παλιά που έχουμε δει ποτέ. Η έκρηξη, γνωστή ως Σύντομης Διάρκειας Έκρηξη Ακτίνων γάμμα (GRB), πραγματοποιήθηκε πριν 7,4 δισεκατομμύρια χρόνια, πάνω από το μισό της ηλικίας του σύμπαντος (13.7 δισ. έτη).

"Αυτή η ανακάλυψη φέρνει πολύ πίσω το χρόνο στον οποίο ξέρουμε ότι έγιναν εκρήξεις GRB. Η έκρηξη αυτή είναι σχεδόν σε διπλάσια απόσταση από την προηγούμενη πιο μακρινή που γνωρίζαμε μέχρι τώρα, "λέει ο John Graham του πανεπιστημίου Johns Hopkins, στη Βαλτιμόρη.

Κανένας δεν ξέρει πώς  προκλήθηκε η έκρηξη ακτίνων γάμμα GRB 070714B, αλλά η κύρια πιθανότητα είναι να κινήθηκαν σπειροειδώς το ένα ως προς το άλλο, και τελικά να συγχωνεύτηκαν δύο άστρα νετρονίων, που απεικονίζονται σε αυτήν την εικόνα

Οι GRB είναι μεταξύ των ισχυρότερων εκρήξεων στον Κόσμο, που αποδεσμεύει τεράστια ποσά ενέργειας υπό μορφή ακτίνων X και ακτίνων γάμμα. Οι περισσότερες εκρήξεις εμπίπτουν στη μία από τις δύο κατηγορίες: είτε είναι εκρήξεις μεγάλης είτε μικρής διάρκειας, ανάλογα με το εάν διαρκούν πάνω ή κάτω από τρία δευτερόλεπτα. Οι αστρονόμοι νομίζουν ότι οι μεγάλης διάρκειας GRBs προκαλούνται από την κατάρρευση και την έκρηξη των υπερβαρέων άστρων. Αντίθετα, έχουν προταθεί διάφοροι μηχανισμοί για τις σύντομες εκρήξεις. Το δημοφιλέστερο μοντέλο λέει ότι τα περισσότερα σύντομης διάρκειας GRBs εμφανίζονται όταν συνθλίβονται δύο αστέρια νετρονίων το ένα πάνω στο άλλο και καταρρέουν σε μια μαύρη τρύπα, εκτινάσσοντας  ενέργεια με δύο αντίθετες ακτίνες.

Η έκρηξη αυτή ονομάστηκε GRB 070714B, δεδομένου ότι ήταν η δεύτερη GRB που ανιχνεύθηκε στις 14 Ιουλίου 2007 από το Swift στον αστερισμό του Ταύρου. Η υψηλή του ενέργεια και η διάρκεια της έκρηξης 3 δευτερόλεπτα τον τοποθετούν σταθερά στην κατηγορία των σύντομων GRB. Οι γρήγορες ακόλουθες παρατηρήσεις με το Τηλεσκόπιο William Herschel των 4 μέτρων, καθώς το τηλεσκόπιο του Λίβερπουλ των 2 μέτρων βρήκαν μια οπτική μεταλαμπή στην ίδια θέση με την έκρηξη, η οποία βοήθησε τους αστρονόμους να προσδιορίσει το γαλαξία που βρίσκεται η GRB.

Έπειτα, ο Graham και οι συνάδελφοί του στόχευσαν το Βόρειο Τηλεσκόπιο των Διδυμων (των 8 μέτρων) στη Χαβάη στο γαλαξία αυτό. Αποκαλύφθηκε έτσι ότι ο γαλαξίας που βρίσκεται η πηγή των ακτίνων γάμμα έχει μια φασματική γραμμή από το ιονισμένο οξυγόνο. Η ερυθρή μετατόπιση της γραμμής (redshift) είναι  0,92. Αυτό μεταφράζεται σε μια απόσταση 7,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Ο Neil Gehrels επικεφαλής του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA προσθέτει ότι η ενέργεια της πηγής GRB 070714B είναι περίπου 100 φορές υψηλότερη από το μέσο όρο των σύντομων εκρήξεων, και είναι πολύ παρόμοια με τη τυπική ενέργεια ενός μακροχρόνιου GRB. "Δεν είναι σαφές όμως εάν απαιτείται ένας άλλος μηχανισμός για να εξηγήσει αυτήν την έκρηξη, όπως μια συγχώνευση ενός άστρου νετρονίων με μια μαύρη τρύπα. Ή θα μπορούσε να οφείλεται ότι υπάρχει ένα ευρύ φάσμα ενεργειών για τις συγχωνεύσεις δύο άστρων νετρονίων, αλλά αυτό φαίνεται απίθανο."

Μια άλλη πιθανότητα είναι η έκρηξη GRB 070714B να συγκέντρωσε την ενέργειά της σε δύο πολύ στενές ακτίνες, και μία από τις ακτίνες να στόχευσε άμεσα τη γη. Αυτό θα έκανε την έκρηξη να φανεί ισχυρότερη από όσο ήταν πραγματικά. Ίσως οι περισσότερες πηγές σύντομων ακτίνων γάμμα GRB εκτινάσσουν την ενέργειά τους σε ευρύτερες και λιγότερο συγκεντρωμένες ακτίνες.

"Έχουμε τώρα μια καλή ιδέα για τον τύπο του αστεριού που παράγει τις φωτεινότερες μεγάλης διάρκειας εκρήξεις. Αλλά το πώς διαμορφώνονται οι σύντομες εκρήξεις παραμένει ένα μυστήριο ακόμα, "λέει ο Fruchter.