18:38 2022-11-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Scurte explozii de raze gamma urmărite mai departe în universul îndepărtat
_ Scurtă raze gamma explozii urmărite mai departe în universul îndepărtat
O echipă de astronomi condusă de Universitatea Northwestern a elaborat cel mai amplu inventar de până acum al galaxiilor din care provin exploziile scurte de raze gamma (SGRB).
Folosind mai multe instrumente extrem de sensibile și modelare sofisticată a galaxiilor, cercetătorii au identificat casele galactice a 84 de SGRB și au testat caracteristicile a 69 dintre galaxiile gazdă identificate. Printre descoperirile lor, ei au descoperit că aproximativ 85% dintre SGRB-urile studiate provin din galaxii tinere, care formează în mod activ stelare.
Astronomii au descoperit, de asemenea, că mai multe SGRB au apărut în vremuri mai devreme, când universul era mult mai tânăr— și cu distanțe mai mari față de centrele galaxiilor gazdă — decât se știa anterior. În mod surprinzător, mai multe SGRB-uri au fost observate în afara galaxiilor lor gazdă – ca și cum ar fi fost „dați afară”, o descoperire care ridică întrebări cu privire la modul în care au putut călători atât de departe.
„Acesta este cel mai mare. catalogul galaxiilor gazdă SGRB să existe vreodată, așa că ne așteptăm să fie standardul de aur pentru mulți ani de acum înainte”, a spus Anya Nugent, o studentă absolventă din Northwestern care a condus studiul axat pe modelarea galaxiilor gazdă. „Construirea acestui catalog și, în sfârșit, să avem suficiente galaxii gazdă pentru a vedea tipare și a trage concluzii semnificative este exact ceea ce avea nevoie domeniul pentru a ne împinge înțelegerea acestor evenimente fantastice și a ceea ce se întâmplă cu stelele după ce acestea mor.”
Echipa. va publica două lucrări, care detaliază noul catalog. Ambele lucrări vor fi publicate luni, 21 noiembrie, în The Astrophysical Journal. Deoarece SGRB-urile sunt printre cele mai strălucitoare explozii din univers, echipa își numește catalogul BRIGHT (Broadband Repository for Investigating Gamma-ray burst Host Traits). Toate datele și produsele de modelare BRIGHT sunt disponibile public online pentru utilizarea comunității.
Nugent este student absolvent în fizică și astronomie la Colegiul de Arte și Științe Weinberg din Northwestern și membru al Centrului pentru Explorare și Cercetare Interdisciplinară în Astrofizică (CIERA). Ea este consiliată de Wen-fai Fong, profesor asistent de fizică și astronomie la Weinberg și membru cheie al CIERA, care a condus un al doilea studiu axat pe observațiile gazdei SGRB.
Etalon pentru comparații viitoare
Când două stele neutronice se ciocnesc, ele generează fulgerări momentane de lumină intensă cu raze gamma, cunoscute sub numele de SGRB. În timp ce razele gamma durează doar câteva secunde, lumina optică poate continua ore întregi înainte de a se estompa sub nivelurile de detectare (un eveniment numit luminozitate). SGRB-urile sunt unele dintre cele mai luminoase explozii din univers, cu cel mult o duzină detectate și identificate în fiecare an. În prezent, ele reprezintă singura modalitate de a studia și înțelege o populație mare de sisteme de stele neutronice care fuzionează.
De când Observatorul Swift de la NASA Neil Gehrels a descoperit pentru prima dată o strălucire SGRB în 2005, astronomii au petrecut ultimii 17 ani încercând să înțeleagă care galaxii produc aceste explozii puternice. Stelele dintr-o galaxie pot oferi o perspectivă asupra condițiilor de mediu necesare pentru a produce SGRB și pot conecta exploziile misterioase la originile fuziunii lor neutroni-stele. Până acum, doar un singur SGRB (GRB 170817A) are o origine confirmată a fuziunii neutron-stea – deoarece a fost detectat la doar câteva secunde după ce detectorii de unde gravitaționale au observat fuziunea binară neutron-stea (GW170817).
„Într-un deceniu, următoarea generație de observatoare de unde gravitaționale va fi capabilă să detecteze fuziuni de stele neutroni la aceleași distanțe pe care le facem noi astăzi SGRB", a spus Fong. „Astfel, catalogul nostru va servi drept etalon pentru compararea cu viitoarele detecții ale fuziunilor de stele neutroni”.
„Catalogul poate avea într-adevăr un impact dincolo de o singură clasă de tranzitori precum SGRB”, a spus Yuxin „Vic” Dong, coautor al studiului și doctorat în astrofizică. student la Northwestern. „Cu bogăția de date și rezultate prezentate în catalog, cred că o varietate de proiecte de cercetare o vor folosi, poate chiar în moduri la care încă nu ne-am gândit.”
Perspectivă asupra stelei neutronice. sisteme
Pentru a crea catalogul, cercetătorii au folosit câteva instrumente extrem de sensibile de la W.M. Observatorul Keck, Observatorii Gemeni, Observatorul MMT, Observatorul Telescopului Binocular Mare și Telescoapele Magellan de la Observatorul Las Campanas pentru a captura imagini profunde și spectroscopie ale unora dintre cele mai slabe galaxii identificate în sondajul gazdelor SGRB. Echipa a folosit și date de la două dintre Marile Observatoare ale NASA, Telescopul Spațial Hubble și Telescopul Spațial Spitzer.
Înainte de aceste noi studii, astronomii au caracterizat galaxiile gazdă din doar câteva zeci de SGRB. Noul catalog este de patru ori față de numărul de mostre existente. Având avantajul unui set de date mult mai mare, catalogul arată că galaxiile gazdă SGRB pot fi fie tinere și formatoare de stele, fie bătrâne și se apropie de moarte. Aceasta înseamnă că sistemele de stele neutrone se formează într-o gamă largă de medii și multe dintre ele au perioade de timp rapide de formare până la fuziune. Deoarece fuziunile cu stele neutroni creează elemente grele precum aurul și platina, datele din catalog vor aprofunda, de asemenea, înțelegerea oamenilor de știință despre când au fost create pentru prima dată metalele prețioase în univers.
„Suspectăm că SGRB-urile mai tinere pe care le-am găsit în univers. Galaxiile gazdă mai tinere provin din sisteme stelare binare care s-au format într-o „explozie” a unei stele și sunt atât de strâns legate încât se pot îmbina foarte repede”, a spus Nugent. „Teoriile de lungă durată au sugerat că trebuie să existe modalități de a îmbina rapid stelele neutronice, dar, până acum, nu am putut să le asistăm. Găsim dovezi pentru SGRB mai vechi în galaxiile care sunt mult mai vechi și credem că stelele din acelea. galaxiilor fie le-a luat mai mult timp pentru a forma un binar, fie au fost un sistem binar care a fost separat și mai mult. Prin urmare, acelea a durat mai mult să fuzioneze.”
Potențialul JWST
Cu capacitatea de a detectează cele mai slabe galaxii gazdă din timpuri foarte timpurii ale universului, noul observator emblematic în infraroșu al NASA, Telescopul spațial James Webb (JWST), este gata să avanseze și mai mult înțelegerea fuziunilor stelelor neutronice și cât de departe au început acestea în timp.
„Sunt cel mai încântat de posibilitatea de a folosi JWST pentru a investiga mai adânc în casele acestor evenimente rare, explozive”, a spus Nugent. „Abilitatea lui JWST de a observa galaxii slabe din univers ar putea descoperi mai multe galaxii gazdă SGRB care în prezent eludează detectarea, poate chiar dezvăluind o populație dispărută și o legătură cu universul timpuriu.”
„Am început observațiile pentru aceasta. proiect acum 10 ani și a fost atât de îmbucurător să pot transmite torța următoarei generații de cercetători”, a spus Fong. „Este una dintre cele mai mari bucurii ale carierei mele să văd ani de muncă prinzând viață în acest catalog, datorită tinerilor cercetători care au dus cu adevărat acest studiu la nivelul următor.”
Comentarii:
Adauga Comentariu