중성자 별을 소비하는 블랙홀의 아티스트 일러스트레이션. 이미지 크레디트 : Dana Berry / NASA. 클릭하면 확대됩니다.
과학자들은 짧은 감마선 버스트라고하는 강력한 분할 초 빛의 기원에 대한 35 세의 미스터리를 해결했습니다. 십억 태양보다 밝지 만 몇 밀리 초 만 지속되는이 섬광은 지금까지 포착하기에는 너무 빠르다.
블랙홀이 관련되어 있다고 생각하면 최소한 절반 이상입니다. 블랙홀과 중성자 별 또는 두 개의 중성자 별 사이의 충돌로 인해 짧은 감마선 폭발이 발생합니다. 첫 번째 시나리오에서 블랙홀은 중성자 별을 움켜 잡고 커집니다. 두 번째 시나리오에서 두 중성자 별은 블랙홀을 만듭니다.
가장 강력한 폭발로 알려진 감마선 폭발이 1960 년대 후반에 처음 발견되었습니다. 그것들은 무작위로 달아 나고 하늘의 어느 지역에서나 발생할 수 있습니다. 광대 한 스포츠 경기장 어딘가에서 카메라 플래시의 위치를 찾아보십시오. 감마선 버스트 사냥꾼이 직면 한 어려움을 느끼게 될 것입니다. 이 수수께끼를 풀기 위해서는 수많은 지상 망원경과 NASA 위성을 사용하는 과학자들 사이에서 전례없는 조정이 필요했습니다.
2 년 전 과학자들은 2 초 이상 지속되는 더 긴 파열이 매우 거대한 별의 폭발로 인해 발생한다는 것을 발견했습니다. 그러나 버스트의 약 30 %는 짧고 2 초 미만입니다.
5 월 이후 4 개의 짧은 감마선 버스트가 감지되었습니다. 이 중 2 개는 Nature의 10 월 6 일호에서 4 개의 논문에 실 렸습니다. 7 월의 한 번의 파열은 충돌 이론을 뒷받침하는“흡연 총”증거를 제공합니다. 또 다른 폭발은 중성자 별을 먹는 블랙홀에 대한 유쾌한 최초의 증거를 제공함으로써 한 단계 더 나아갑니다. 먼저 중성자 별을 초승달 모양으로 잡아 당기고 삼킨 다음 몇 분과 몇 시간 안에 깨진 별의 부스러기를 움켜 쥐십시오. 따라 갔다.
이러한 발견은 이전에는 볼 수 없었던 중력파를 직접 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 합병은 중력파를 생성하거나 시공간에 잔물결을 만듭니다. 감마선이 짧아지면 과학자들은 언제 어디서 잔물결을 찾아야하는지 알 수 있습니다.
NASA의 스위프트 위성 (Swift Satellite)의 수석 연구원 인 그린벨트에있는 NASA 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 닐 게 렐스 박사는“일반적으로 감마선 폭발은 연구하기 어려운 것으로 악명 높지만 가장 짧은 것은 고정하기가 어렵다”고 말했다. 자연 보고서 중 하나에 대한 저자를 이끌고 있습니다. “모든 것이 바뀌 었습니다. 우리는 이제 이러한 사건들을 연구 할 수있는 도구를 갖추고 있습니다.”
Swift 위성은 5 월 9 일에 짧은 버스트를 감지했으며 NASA의 HETE (High-Energy Transient Explorer)는 7 월 9 일에 또 다른 버스트를 감지했습니다.이 두 가지 버스트는 Nature에 등장했습니다. Swift와 HETE는 버스트 좌표를 휴대 전화, 신호음 및 전자 메일을 통해 과학자와 관측소에 빠르고 자율적으로 전달했습니다.
5 월 9 일 사건은 과학자들이 짧은 감마선 폭발에 대한 잔광을 확인한 첫 번째 사건으로 긴 파열 후에 흔히 볼 수 있습니다. 이 발견은 5 월 11 일 NASA 보도 자료의 주제였습니다. Nature에 발표 된 새로운 결과는이 두 버스트 잔광에 대한 철저한 분석을 나타내며, 이는 짧은 버스트의 원인을 사로 잡습니다.
한 자연 보고서의 수석 저자 인 펜 스테이트 (Penn State)의 데릭 폭스 (Derek Fox) 박사는“우리는 짧은 감마선 폭발이 블랙홀이나 다른 중성자 별에 충돌하는 중성자 별에서 나온다는 것을 직감했다. 다중 파장 관찰을 자세히 설명합니다.
Fox의 팀은 NASA의 Chandra X-ray Observatory와 함께 7 월 9 일 버스트의 X-ray 잔광을 발견했습니다. 코펜하겐 대학의 Jens Hjorth 교수가 이끄는 팀은 칠레의 La Silla Observatory에서 덴마크 1.5 미터 망원경을 사용하여 광학 잔광을 확인했습니다. Fox의 팀은 NASA의 허블 우주 망원경으로 잔광에 대한 연구를 계속했습니다. 카네기 연구소가 자금을 지원하는 칠레 라스 캄파 나스 (Las Campanas)의 du Pont와 Swope 망원경; 일본의 천문대가 운영하는 하와이 마우나 케아의 스바루 망원경; NRA (National Radio Astronomy Observatory)가 운영하는 N.M. Socorro 근처에 27 개의 무선 망원경으로 이루어진 매우 큰 배열.
GRB 050709라고하는 7 월 9 일 버스트의 다중 파장 관찰은 짧은 버스트 미스터리를 해결하기 위해 모든 퍼즐 조각을 제공했습니다.
HETE 교장 선임 연구원이자 다른 Nature 논문의 공동 저자 인 MIT의 George Ricker 박사는“감마선 폭발이 사라지면서 강력한 망원경은 초신성을 감지하지 못했다. "7 월 9 일 버스트는 짖지 않는 개와 같았습니다."
Ricker는 7 월 9 일 버스트와 아마도 5 월 9 일 버스트는 호스트 은하의 외곽에 있으며, 오래된 머지 바이너리가있을 것으로 예상합니다. 젊고 별을 형성하는 은하에서는 짧은 감마선 폭발이 예상되지 않습니다. 이진 시스템에 결합 된 두 개의 거대한 별이 먼저 블랙홀 또는 중성자 별 단계로 진화 한 다음 합쳐지는 데 수십억 년이 걸립니다. 블랙홀 또는 중성자별로의 별의 천이는 이진 시스템이 원점에서 멀어지고 은하계의 가장자리를 향해 튀어 나올 수있는 폭발 (초신성)을 수반합니다.
이번 7 월 9 일 버스트와 7 월 24 일의 버스트는 기존의 합병뿐만 아니라 블랙홀 (중성자 별 합병)을 나타내는 고유 한 신호를 보여 주었다. 과학자들은 초기 감마선 폭발 후 X- 선 빛의 스파이크를 보았습니다. 빠른 감마선 부분은 블랙홀이 대부분의 중성자 별을 삼키는 신호일 수 있습니다. X-ray 신호는 몇 분에서 몇 시간 후에 디저트처럼 약간 블랙홀에 떨어지는 중성자 물질의 부스러기 일 수 있습니다.
그리고 더 있습니다. 합병은 중력파, 아인슈타인에 의해 예측 된 시공간의 잔물결을 만들지 만 직접 감지되지는 않습니다. 7 월 9 일 버스트는 약 20 억 광년 떨어져있었습니다. National Science Foundation의 레이저 간섭계 중력파 천문대 (LIGO)가 지구에 더 가까운 합병을 감지 할 수있었습니다. Swift가 근처의 짧은 버스트를 감지하면 LIGO 과학자들은 정확한 시간과 위치를 염두에두고 데이터를 확인할 수 있습니다.
Caltech의 LIGO Laboratory의 Albert Lazzarini 박사는“이것은 LIGO에게는 희소식입니다. “짧은 버스트와 합병 사이의 연결은 LIGO의 예상 요금을 올렸으며, 이는 이전 추정치보다 높은 것으로 보입니다. 또한, 관측은 이전에는 발견되지 않은 중성자 별 합병 인 블랙홀의 감촉 힌트를 제공합니다. LIGO의 다가오는 1 년간의 관찰 기간 동안 우리는 그러한 사건에서 중력파를 감지 할 수 있습니다.”
블랙홀 – 중성자 별 합병은 두 개의 병합 중성자 별보다 강한 중력파를 생성합니다. 문제는 이제 이러한 합병이 얼마나 일반적이고 얼마나 가까운 지에 관한 것입니다. 2004 년 11 월에 시작된 Swift는 그 해답을 제공 할 수 있습니다.
원본 출처 : NASA 뉴스 릴리스
