Sieć radioteleskopów ALMA zbadała otoczenie ciemnych błysków gamma

Wyniki badań opublikowano w "Nature".

Rozbłyski gamma, określane także skrótem GRBs od angielskiego terminu "gamma-ray bursts", to wybuchy w kosmosie o niesamowicie dużej energii, które występują w odległych galaktykach. Dzielą się na dwie kategorie, tzw. długie błyski gamma trwające ponad dwie sekundy oraz krótkie błyski gamma.

Pierwsza z kategorii obejmuje około 70 proc. rozbłysków gamma, które najprawdopodobniej są wynikiem eksplozji bardzo masywnych gwiazd. Z kolei krótkie błyski gamma mogą być efektem połączenia się dwóch gwiazd neutronowych w jeden obiekt.

W ciągu kilku sekund rozbłysk gamma uwalnia zazwyczaj tyle energii, ile Słońce w ciągu całego swojego życia. Po rozbłysku często występuje poświata, która może być efektem zderzania się materii wyrzuconej w wybuchu z otaczającym gazem. Jednak niektóre z rozbłysków gamma nie posiadają poświaty. Takie przypadki określa się mianem ciemnych błysków gamma. Być może dzieje się tak na skutek absorpcji promieniowania przez obłoki pyłu - z tą hipotezą zgodne są wyniki obserwacji ALMA.

Zespół japońskich astronomów, którym kierował Bunyo Hatsukade z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii, wykorzystał sieć ALMA do wykrycia emisji radiowej w dwóch galaktykach powiązanych z ciemnymi długimi błyskami gamma. Obiekty o nazwach GRB 020819B oraz GRB 051022 znajdują się odpowiednio 4,3 miliarda i 6,9 miliarda lat świetlnych od nas. Nigdy wcześniej nie obserwowano emisji radiowej w galaktykach macierzystych błysków gamma.

Badacze szukali gazu molekularnego w tego typu galaktykach od ponad dziesięciu lat. Do obserwacji stosowali różne teleskopy, ale udało się to dopiero po obserwacjach za pomocą sieci ALMA, która jest czulsza od poprzednich instrumentów tego typu.

Dodatkowo poznano rozmieszczenie gazu molekularnego i pyłu w obserwowanych galaktykach. W przypadku GRB 020819B okazało się, że w pył bogate są zewnętrzne części galaktyki, a gaz znajduje się głównie wokół centrum. Dla GRB 051022 jest podobnie, ale z uwagi na to, że obiekt ten znajduje się dalej, rozdzielczość obserwacji była zbyt mała na dokładne potwierdzenie rezultatów.

Uzyskany wynik jest niezgodny z oczekiwaniami, bowiem nie spodziewano się, że błyski gamma zachodzą w środowisku z tak znaczną zawartością pyłu. Jak mówi Hatsukade, wskazuje to, że otoczenie błysków gamma jest znacząco różne od typowych obszarów gwiazdotwórczych i że masywne gwiazdy zmieniają swoje otoczenie zanim wybuchną.

Zobacz więcej w serwisie pogoda.