천문학 자 앤드류 레반 (Andrew Levan)에 따르면, 감마선 버스트를 연구하는 데있어 오래된 격언이 있습니다.“감마선 버스트를 한 번 보았을 때… 감마선 버스트는 한 번뿐입니다. 그들 그렇지 않다 그는 4 월 16 일 언론 브리핑에서 매우 다른 종류의 GRB 발견에 대해 이야기했다.
Swift 위성과 다른 국제 망원경을 사용하여 발견 된이 비정상적이고 오래 지속되는 항성 폭발 중 최근 3 건이 발견되었으며 GRB 111209A라는 하나는 최소 25,000 초 또는 약 7 시간 동안 지속되는 가장 긴 GRB입니다.
"우리는 현대사에서 가장 긴 감마선 폭발을 관찰했으며,이 사건은 푸른 초거성 자 사망으로 인한 것이라고 생각한다"고 현재 프랑스 과학 연구 센터와 관련된 연구원 인 Bruce Gendre는 말했다. 이탈리아 Frascati에있는 이탈리아 우주국의 과학 데이터 센터. "이것은 최근 역사에서 가장 강력한 별 폭발을 일으켰으며, 빅뱅이 발생한 이후로 가능했을 것입니다."
천문학 자들은이 3 개의 GRB가 우리 태양보다 수백 배 큰 초거성 별의 치명적인 죽음으로 인해 이전에 인식 할 수 없었던이 별들의 폭발을 나타낸다고 말했다. GRB는 우주에서 가장 밝고 신비로운 폭발입니다. 폭발은 X- 선뿐만 아니라 가장 강력한 형태의 감마선을 방출하며 광학 및 무선 에너지에서 관찰 할 수있는 잔광을 생성합니다.
스위프트, 페르미 망원경 및 기타 우주선은 매일 평균 약 1 개의 GRB를 감지합니다. 이 유형의 GRB가 이전에 감지되지 않은 이유에 대해 Levan은이 새로운 유형이 얼마나 오래 지속되는지 찾기가 어렵다고 설명했습니다.
"감마선 망원경은 일반적으로 빠른 스파이크를 감지하고 하늘에서 얼마나 많은 감마선이 나오는지 버스트를 찾습니다."라고 Levan은 Space Magazine에 말했습니다. 그러나이 새로운 GRB는 일반적인 100 초가 아닌 10,000 초가 넘는 긴 시간 동안 에너지를 방출합니다. 그것이 퍼져 있기 때문에 발견하기가 더 어려우며 Swift가 출시 된 이후에만 하늘을 가로 질러 GBS의 이미지를 만들 수 있습니다. 이 새로운 종류를 감지하려면 오랜 시간 동안 모든 빛을 합쳐야합니다.”
Levan은 영국 코번 트리 (Coventry)에있는 Warwick University의 천문학 자입니다.
그는이 오래 지속되는 GRB가 우주의 과거에 더 흔했을 것이라고 덧붙였다.
전통적으로 천문학 자들은 감마선 신호의 지속 시간에 기초하여 짧고 긴 두 가지 유형의 GRB를 인식했습니다. 짧은 버스트는 2 초 이하로 지속되며 이진 시스템에서 소형 물체의 합병을 나타내는 것으로 생각되며, 대부분 의심스러운 사람은 중성자 별과 블랙홀입니다. 긴 GRB는 몇 초에서 몇 분까지 지속될 수 있으며 일반적인 지속 시간은 20 초에서 50 초 사이입니다. 이 사건들은 태양의 질량에 여러 번 별이 무너지고 새로운 블랙홀이 탄생하는 것으로 생각됩니다.
Levan은 브리핑 중“매우 임의의 과정이며 모든 GRB는 매우 다르게 보인다”고 말했다. “모두 지속 시간과 에너지 범위가 있습니다. 이 새로운 유형이 일반 감마선 버스트보다 더 복잡한 지 확인하려면 훨씬 더 큰 샘플이 필요합니다.”
모든 GRB는 거의 반대 방향으로 빛의 속도로 물질을 추진하는 강력한 제트를 발생시킵니다. 그들이 별 안팎에서 물질과 상호 작용할 때, 제트는 고 에너지 빛의 스파이크를 생성합니다.
Gendre와 그의 동료들은 2011 년 12 월 9 일 NASA의 Wind 우주선에있는 Konus 기기의 감마선 데이터, Swift의 X 선 관측 및 유럽 우주국의 XMM-Newton 위성을 사용하여 GRB 111209A에 대한 자세한 연구를 수행했습니다. 칠레 라 실라에있는 TAROT 로봇 관측소의 광학 데이터. 7 시간의 버스트는 지금까지 기록 된 가장 긴 기간의 GRB입니다.
또 다른 행사 인 GRB 101225A는 2010 년 12 월 25 일에 폭발하여 최소 2 시간 동안 고 에너지 방출을 일으켰습니다. 그 결과 "크리스마스 버스트"라는 별명이 붙었고, 이벤트의 거리를 알 수 없었기 때문에 두 팀이 근본적으로 다른 물리적 해석에 도달했습니다. 한 그룹은 폭발이 소행성이나 혜성이 우리 은하계의 중성자 별에 기인한다고 결론 지었다. 또 다른 팀은 버스트가 약 35 억 광년 떨어진 이국적인 이진 시스템에서 합병 사건의 결과라고 판단했다.
레반은“우리는 이제 크리스마스 파열이 관측 가능한 우주에서 절반 이상으로 훨씬 더 많이 발생했으며 결과적으로이 연구자들이 상상했던 것보다 훨씬 강력하다는 것을 알고있다.
Levan과 그의 팀은 하와이의 Gemini North Telescope를 사용하여 크리스마스 버스트를 주최 한 희미한 은하의 스펙트럼을 얻었습니다. 이를 통해 과학자들은 산소와 수소의 방출 라인을 식별하고 실험실에서 나타나는 것과 비교하여이 라인이 얼마나 낮은 에너지로 대체되었는지 확인할 수있었습니다. 천문학 자들에게 적색 편이 (redshift)로 알려진이 차이는 약 70 억 광년 떨어져 터져 버렸다.
Levan의 팀은 또한 2012 년 10 월 27 일에 폭발 한 111209A와 최근의 폭발물 121027A를 조사했습니다. 모두 비슷한 X- 선, 자외선 및 광학 방출을 보여 주며 모두 별을 형성하는 소형 은하의 중심 지역에서 발생했습니다. 천문학 자들은 3 개의 GRB가 모두 새로운 종류의 GRB를 구성한다고 결론 지었다.
Levan은“매우 긴 GRB는 매우 큰 별에서 나옵니다. 아마도 목성의 궤도만큼 클 것입니다. 별의 가장자리에서 블랙홀로 떨어지는 물질이 더 떨어지기 때문에 도달하는 데 시간이 더 걸립니다. 비행기가 도착하는 데 시간이 오래 걸리기 때문에 제트기에 더 오랜 시간 동안 전력을 공급하여 별에서 벗어날 수있는 시간을줍니다.”
Levan은 Wolf-Rayet의 별이 설명에 가장 적합하다고 말했다. "그들은 태양 질량의 25 배 이상으로 태어 났지만, 너무 뜨겁게 태워서 우리가 별풍이라고 부르는 유출 물로서 깊고 가장 바깥 쪽의 수소 층을 몰아냅니다." 별의 대기권을 제거하면 블랙홀을 형성 할 수있을만큼 거대한 물체가 남지만 입자 제트기가 긴 GRB의 일반적인 시간에 걸쳐 완전히 뚫을 수있을 정도로 작습니다.
볼티모어 우주 망원경 과학 연구소의 천문학자인 존 그레이엄 (John Graham)과 앤드류 프 루터 (Andrew Fruchter)는이 푸른 초거성 물질이 천체가 금속이라고 부르는 헬륨보다 무거운 원소를 상대적으로 소량 함유하고 있다는 내용을 자세히 설명했다. 이는 매우 긴 GRB가 수소 및 헬륨 이외의 미량의 원소를 포함하는 낮은 금속성 환경에 대해 강한 본질적 선호를 갖는 것처럼 보이는 명백한 퍼즐 조각에 적합합니다.
Graham은“높은 금속성 장시간의 GRB는 존재하지만 드물다. “그들은 낮은 금속성 사건의 비율 (별 형성 단위 당)의 약 1/25에서 발생합니다. 우리 자신의 은하에서 이러한 유형의 GRB가 발생할 가능성이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 적기 때문에 이것은 지구상에서 우리에게 희소식입니다.”
천문학 자들은 지난 2013 년 테네시 주 내슈빌에서 열린 헌츠빌 감마선 버스트 심포지엄에서 이번 연구 결과를 발표했다. Gendre의 발견은 The Astrophysical Journal 3 월 20 일호에 실렸다.
논문 :“초장 형 감마선 버스트 111209A : 청색 초거성 붕괴?” B. 장르 외.
논문 :“LGRB의 금속 혐오” J. F. Graham 및 A. S. Fruchter.
출처 : Teleconference, NASA, Warwick University, CNRS
