다크 감마선 폭발의 수수께끼 풀기

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Gamma Ray Bursts (GRBs)의 미스터리를 풀어내는 것은 우주에서 가장 활기차고 파괴적인 세력의 진정한 본질과 의미에 대한 이해에서 국제적인 음모, 환상적인 주장, 진지한 역 추적, 점진적 개선으로 가득 찬 이야기입니다. 소위 "다크 감마선 버스트"를 연구하는 한 과학자 팀의 새로운 결과는 GRB 퍼즐에 새로운 작품을 굳히게했습니다. 이 연구는 2010 년 12 월 16 일 저널 Astronomy & Astrophysics에 게재 될 논문으로 발표되었습니다.

GRB의 발견은 냉전 핵 실험 금지 조약의 준수 여부를 확인하기 위해 미국 우주 프로그램과 러시아에 대한 군사 유지 탭의 예기치 않은 결과였다. 러시아가 달의 반대편에서 핵무기를 폭발시키지 않도록하기 위해 1960 년대 벨라 (Vela) 우주선에는 감마선 탐지기가 장착되었습니다. 달은 먼 쪽에서 x- 레이의 명백한 신호를 보호 할 수 있지만 감마선은 달을 통해 바로 침투하여 Vela 위성에 의해 감지 될 수 있습니다.

1965 년이되자 탐지기를 작동 시켰지만 핵폭발의 조짐은 분명하지 않았기 때문에 이후 연구를 위해 신중하고 비밀리에 제기되었다. 1972 년 천문학 자들은 태양과 지구를 근원으로 배제하기에 충분한 정확도로 사건에 대한 지시를 추론 할 수있었습니다. 그들은이 감마선 사건이“우주의 기원”이라는 결론에 도달했다. 1973 년에이 발견은 천체 물리 저널에 발표되었습니다.

이것은 천문학 공동체와 GRB에 관한 수십 개의 논문을 상당히 저어 주었고 그 원인은 문헌에 나타나기 시작했습니다. 처음에, 이러한 사건의 기원은 우리 은하계에서 비롯되었다고 가정했습니다. 1991 년 Compton Gamma Ray Observatory가 출시 될 때까지 진전이 느 렸습니다. 이 위성은 GRB의 분포가 은하계 또는 은하계의 중심과 같은 공간의 특정 방향으로 편향되어 있지 않음을 나타내는 중요한 데이터를 제공했습니다. GRB는 우리의 모든 곳에서 나왔습니다. 그것들은 원래“우주적”입니다. 이것은 올바른 방향으로의 큰 걸음 이었지만 더 많은 질문을 만들었습니다.

수십 년 동안 천문학 자들은 최근 관측 된 파열과 일치하는 천체를 찾아 냈습니다. 그러나 오늘날의 도구에 의한 GRB 위치의 정밀도 부족은 이러한 우주 폭발의 원인을 찾아 내려는 시도를 좌절시켰다. 1997 년에 BeppoSAX는 사건 직후 x-ray에서 GRB를 감지했으며 20 시간 후 William Herschel Telescope가 광선 후 광학을 감지했습니다. 딥 이미징은 희미하고 먼 은하를 GRB의 숙주로 식별 할 수있었습니다. 1 년 안에 GRB까지의 거리에 대한 논쟁은 끝났다. GRB는 먼 은하에서 발생합니다. 초신성과의 연관성과 매우 거대한 별의 죽음은 GRB를 생산하는 시스템의 본질에 대한 단서를 제공했습니다.

그리 오래지 않아 GRB의 광학 잔광이 뜨거워졌고 새로운 위성이 빛을 발한 후 노을과 호스트 은하의 위치를 ​​정확히 찾아내는 데 도움이되었습니다. 2004 년에 출시 된 Swift 위성에는 X 선 및 광학 망원경뿐만 아니라 매우 민감한 감마선 검출기가 장착되어있어 버스트 후 자동으로 잔광 방출을 관찰하고 네트워크에 알림을 보낼 수 있습니다. 빠른 후속 관찰을 위해 지상에 망원경.

오늘날 천문학 자들은 GRB의 두 가지 분류, 긴 지속 시간 이벤트와 짧은 지속 시간 이벤트를 인식합니다. 짧은 감마선 폭발은 중성자 별의 병합으로 인해 발생하며 초신성과 관련이 없습니다. GRB (long-duration gamma-ray burst)는 GRB 폭발의 물리학, GRB가 주변 환경에 미치는 영향, GRB가 초기 별 형성 및 우주의 역사와 운명에 미치는 영향을 이해하는 데 중요합니다.

X- 레이 잔광은 일반적으로 각 GRB에 대해 감지되지만 일부는 여전히 광학 잔광을 포기하기를 거부했습니다. 원래 X- 레이는 있지만 광학 잔광이없는 GRB는 "다크 GRB"로 만들어졌습니다. "다크 감마선 버스트"의 정의는 시간과 밝기 제한을 추가하고 GRB의 총 에너지 출력을 계산하여 세분화되었습니다.

광학 서명이 부족하면 여러 출처가있을 수 있습니다. 잔광은 본질적으로 낮은 광도를 가질 수있다. 다시 말해, 밝은 GRB와 희미한 GRB가있을 수 있습니다. 또는 GRB 주위에 국부적으로 또는 호스트 은하를 통한 가시선을 따라 물질을 개재함으로써 광학 에너지를 강하게 흡수 할 수있다. 다른 가능성은 광이 은하 간 매체에 의한 블랭킷 및 흡수가 이러한 검출을 위해 자주 사용되는 R 대역에서의 검출을 금지 할 정도로 높은 적색 편이에있을 수 있다는 것이다.

새로운 연구에서 천문학 자들은 Swift 데이터를 칠레 La Silla의 2.2m MPG / ESO 망원경에 부착 된 전용 GRB 후속 장비 인 GROND를 사용하여 이루어진 새로운 관측치와 결합했습니다. GROND는 GRB 잔광 연구에 탁월한 도구입니다. Swift에서 경보가 발생한 후 몇 분 내에 버스트를 관찰 할 수 있으며, 스펙트럼의 가시 및 근적외선 부분을 포함하여 7 개의 필터를 동시에 관찰 할 수 있습니다.

이 7 개의 필터를 통해 얻은 GROND 데이터를 Swift 관측 값과 결합함으로써 천문학 자들은 고 에너지 X 선에서 근적외선에 이르기까지 광범위한 파장에서 잔광에 의해 방출되는 빛의 양을 정확하게 결정할 수있었습니다. 그런 다음이 데이터를 사용하여 GRB와 지구의 관찰자 사이의 먼지를 가리는 양을 직접 측정했습니다. 고맙게도 팀은 어두운 GRB에 이국적인 설명이 필요하지 않다는 것을 발견했습니다.

그들이 발견 한 것은 먼지를 가려서 파열의 상당 부분이 원래 강도의 약 60-80 %로 감소한다는 것입니다. 이 효과는 매우 먼 파열에 비해 과장되어 관찰자는 빛의 30-50 % 만 볼 수 있습니다. 이것을 증명함으로써, 이러한 천문학 자들은 결여 된 광학 잔광의 퍼즐을 결정적으로 해결했습니다. 어두운 감마선 버스트는 가시 광선이 우리에게 도달하기 전에 완전히 제거 된 것입니다.

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