Gammaglimt

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
En artists illustrasjon som viser livet til en massiv stjerne når en kjernefysisk fusjon konverterer lettere elementer til tyngre. Når fusjonen ikke lenger genererer nok trykk til å motvirke tyngdekraften, kollapser stjernen raskt og danner et sort hull. Teoretisk sett kan energi frigjøres under kollapsen langs rotasjonsaksen for å danne et gammastrålesignal.

Gammaglimt er kraftige energiutbrudd i universet, hovedsakelig i form av gamma- og røntgenstråling.[1] Gammaglimt er de sterkeste elektromagnetiske utbruddene som er kjent i universet. Glimtene kan vare fra ti millisekund og opp til flere minutter. De blir klassifisert i tre grupper, type en med varighet under 2 sek, type 2 med varighet over 2 sek og en siste gruppe med varighet over 1000 sekunder. Glimtene er normalt sett fulgt av en etterglød - noe som kan vare mye lengre enn selve glimtet. Ettergløden ligger på en lengre bølgelengde enn selve glimtet (Røntgen, ultraviolet, optisk, mikrobølger og radio). 

Gammaglimt ble først oppdaget ved tilfeldighet på 1960-tallet ved hjelp av Vela-satellittene til USA. Satelittene ble egentlig skutt opp for å overvåke bruk og testing av atom-våpen i sammenheng med Den delvise prøvestansavtalen mellom Sovjetunionen og USA. Heldigvis ble det ikke oppdaget noen brudd på avtalen, men det ble i stedet funnet noen mystiske glimt av gammastråling. Utbruddenes varighet varierer fra en brøkdel av et sekund til noen få minutter. Vanligvis kan man påvise en svakere etterglød i blant annet synlig lys. Denne ettergløden har en varighet på noen dager og opptil en uke.

Den første identifikasjonen av et gammaglimt ble gjort i 1967, da man lokaliserte den optiske (synlig lys) ettergløden av GRB 970228. Det ble da klart at gammaglimt har sin opprinnelse i fjerne galakser. På grunn av bekymring for sikkerhet ble ikke oppdagelsene publisert av Ray Klebesadel, Ian Strong og Roy Olson fra Los Alamos National Laboratory før i 1973. [2]

Årsak til gammaglimt[rediger | rediger kilde]

I dag tyder observasjoner på at gammaglimt opptrer når en type meget massive stjerner har brukt opp brennstoffet i sine kjerner og den dermed kollapser på grunn av tyngdekreftene og danner et sort hull. Denne teorien støttes blant annet ved observasjoner der man har påvist at noen gammaglimt er forbundet med supernova-eksplosjoner (som også skyldes kollaps av stjernens kjerne) eller en hypernova, som er en spesielt kraftig supernovaeksplosjon. Disse gammaglimtene er lange og kan vare i 10-20 sekunder.

En annen mulighet å få et gammaglimt på er når to kompakte stjerner (for eksempel en nøytronstjerne og et sort hull) roterer rundt hverandre og tilslutt kolliderer og produserer gammastråling.[3] Da er gammaglimtet kort, og varer i under to sekunder.

Det er mange teorier som prøver å forklare hvor gammaglimt skjer i universet. De fleste av disse teoriene hevdet at det var nærliggende kilder i Melkeveien. Lite fremgang ble gjort i undersøkelsen av disse teoriene fram til 1991. Da ble Compton Gamma Ray Observartory og dens Burst and Transient Source Explorer (BATSE) instrument lansert. BATSE er en ekstremt sensitiv gamma-stråledetektor. Dette instrumentet ga viktig data som viste av distrubasjonen gammaglimt er isotropt - ikke forutinntatt mot noen bestemt retning i rommet, for eksempel mot det galaktiske planet eller galaksens sentrum. På grunn av den flate formen på Melkeveien, kom det fram at hvis kildene var fra innenfor vår egen galakse ville de være sterkt konsentrert i eller i nærheten av det galaktiske planet. Fraværet av et slikt mønster i tilfelle gammaglimt ga sterke bevis for at gammaglimt må komme fra utenfor Melkeveien. Men, noen av «Melkeveimodellene» er fortsatt konsistente med en isotrop fordeling.[4]

Dersom glimtene stråler like mye i alle retninger betyr det at et gammaglimt, så lenge det varer, sender ut mer energi enn alle stjerner i universet til sammen. Det er derimot mer sannsynlig at gammaglimt stråler kun i meget bestemte retninger, nemlig i motsatt rettede bunter langs polaksene av den ødelagte stjernen, og at vi kun observerer de gammaglimt som tilfeldigvis er rettet mot jorden.

Etterglød[rediger | rediger kilde]

Flere av modellene for opprinelsen av gammaglimt kom fram til at den første serien av gammastråling burde følges av et sakte utslipp ved lengre bølgelengder skapt av kollisjoner mellom partiklene fra selve glimtet og interstelar gass. Dette utslippet skulle kalles «ettergløden.» Tidlige søk etter denne ettergløden var mislykket, hovedsakelig på grunn av vansklighetene med å observere et glimts posisjon ved lengre bølgelengder rett etter selve gammaglimtet.[5]

Klassifisering[rediger | rediger kilde]

Det kalles et gammaglimt fordi det er stråling som bare varer en kort stund, som i et glimt. De fleste astronomiske strålingskilder har enkle og konsise tidsstrukturer, normalt sett raskt forsterkende og deretter gradvis utfading - likt en nova eller en supernova. Gammaglimt har derimot en ekstrem mangfoldig og kompleks lyskurve. Det finnes ikke to gammaglimt som har like lyskurver.

Korte gammaglimt[rediger | rediger kilde]

En annen modell av et gammaglimt.

Gammaglimt som har en varighet på mindre enn 2 sekunder er klassifisert som et kort gammaglimt. Rundt 30% av alle gammaglimt er så korte. Helt fram til 2005 var det ikke blitt oppdaget noen form for etterglød på disse gammaglimtene, og det er lite informasjon som finnes på hvor de kommer fra.

Lange gammaglimt[rediger | rediger kilde]

De fleste observerte gammaglimt (70%) har en varighet som er lengre enn to sekunder. Disse er derfor klassifisert som lange gammaglimt. Fordi at disse skjer så ofte, og har mye kraftigere etterglød er det disse som har blitt mest undersøkt. 

Ekstremt lange gammaglimt[rediger | rediger kilde]

Disse gammaglimtene forekommer for eksempel ved kolaps av en blå supergigant. Kun et fåtall av disse har blitt identifisert hitill. Hovedkarakteristikken til glimtene er at de har en gammastråling som varer mer enn 1000 sekunder og har i noen tilfeller flere små og intense stjernedannende vertsgalakser.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Gammastråling, NASA
  2. ^ Gamma ray bursts, Sonoma State University
  3. ^ The Astrophysical Journal Letters, 732:L6 (6pp), 1. Mai 2011
  4. ^ Vedrenne, G and Atteia, J.-L. (2009). Gamma-Ray Bursts: The brightest explosions in the Universe. Springer/Praxis Books. ISBN 978-3-540-39085-5.
  5. ^ Paczyński, B. and Rhoads, J.E. (1993). "Radio Transients from Gamma-Ray Bursters".Astrophysics Journal 418: 5. arXiv:astro-ph/9307024.