GRB 970228

GRB 970228
GRB 970228.jpg
GRB 970228 so svojou galaxiou
Objav
Dátum objavu28. február 1997 02:58
ObjaviteľBeppoSAX
Trvanie záblesku69 sekúnd
Pozorovacie dáta
(Epocha J2000.0)
SúhvezdieOrión
Rektascenzia05h 01m 46,7s
Deklinácia11° 46′ 53″
Červený posun0,695
Vzdialenosť v ly8 123 000 000 ly
Vzdialenosť v pc2 491 717 791,411 pc
Materská galaxia[LDM2003] GRB J050146.7+114654[2]
Energetika
Energia5,2 × 1044 J
Označenia
XRF označenieXRF 970228[2]
Pozri aj: Záblesk gama žiarenia, Kategória:Záblesky gama žiarenia

Súradnice: Hviezdna mapa 05h 01m 47s; 11° 46′ 53″

GRB 970228 (XRF 970228[2]) bol prvý záblesk gama žiarenia (GRB), pri ktorom sa pozoroval dosvit.[3] Bol objavený 28. februára 1997 o 02:58 UTC. Od roku 1993 fyzici predpovedali, že po záblesku nasleduje nižšia energia (pri vlnových dĺžkach, ako sú rádiové vlny, röntgenové žiarenie a dokonca aj viditeľné svetlo), ale až do tejto udalosti boli záblesky pozorované len pri vysoko svietivých výbuchoch – energické žiarenie gama (najenergetickejšia forma elektromagnetického žiarenia).

Záblesk mal vo svojej krivke svetla niekoľko vrcholov a trval približne 80 sekúnd. Zvláštnosti v krivke svetla GRB 970228 naznačujú, že sa mohla objaviť aj supernova. Pozícia výbuchu sa časovo zhodovala s galaxiou vzdialenou 8,1 miliardy svetelných rokov[4] (červený posun (z) = 0,695), čo včas ukázalo, že záblesky gama žiarenia sa vyskytujú ďaleko za Mliečnou cestou.

Pozorovania

Záblesk gama žiarenia (GRB) je veľmi svetelný výbuch žiarenia gama, čo je najenergetickejšia forma elektromagnetického žiarenia. GRB boli prvýkrát objavené v roku 1967 satelitmi Vela, sériou kozmických družíc určených na detekciu nukleárnych výbuchov na Zemi.[3]

GRB 970228 bol objavený 28. februára 1997 o 02:58 UTC pomocou Gamma-Ray Burst Monitor (GRBM) a jednej z širokoplošných kamier Wide Field Cameras (WFC) na palube BeppoSAX,[5][6] taliansko-nemeckého satelitu pôvodne navrhnutého na štúdium röntgenových lúčov.[3] Počas niekoľkých hodín tím BeppoSAX určil pozíciu záblesku s chybovou schránkou – malou oblasťou okolo špecifickej pozície, ktorá zodpovedala chybe v pozícii 3 uhlových minút.[6] Záblesk bol tiež detegovaný vesmírnou sondou Ulysses.[7]

Záblesk bol pozorovaný pri rektascenzii 05h 01m 46,7s a deklinácii +11° 46′ 53,0″ v optických snímkach odobraných z teleskopu William Herschel Telescope na La Palme, poskytujúc prvú uhlosekundovú presnosť lokalizácie akéhokoľvek záblesku.[1] Záblesk trval asi 80 sekúnd a mal niekoľko vrcholov vo svojej svetelnej krivke.[8] Záblesky majú veľmi rozdielne časové profily a nie je úplne pochopené, prečo niektoré výbuchy majú viacnásobné vrcholy a niektoré majú len jeden. Jedným z možných vysvetlení je, že sa vytvárajú viacnásobné vrcholy, keď záblesk gama žiarenia prechádza precesiou.[9]

Dosvit

V roku 1993 publikovali Bohdan Paczyński a James E. Rhoads článok, ktorý tvrdil, že bez ohľadu na typ výbuchu, ktorý spôsobuje záblesk, extrémna energetika záblesku znamená, že záležitosť z hostiteľa musí byť vyvrhnutá pri relativistickej rýchlosti počas explózie. Predpovedali, že interakcia medzi ejektom a medzihviezdnou hmotou by vytvorila rázovú vlnu. Ak by sa táto rázová vlna vyskytla v magnetickom poli, zrýchlené elektróny v ňom vyžarovali dlhotrvajúce synchrotrónové žiarenie v rádiových frekvenciách, jav, ktorý by sa neskôr označoval ako rádiodosvit.[10] Jonathan Katz neskôr dospel k záveru, že emisia nižšej energie by sa neobmedzovala na rádiové vlny, ale mala by sa pohybovať od frekvencie od rádiových vĺn až po röntgenové lúče vrátane viditeľného svetla.[11]

Úzke meracie prístroje na palube BeppoSAX začali robiť pozorovania polohy GRB 970228 do ôsmich hodín od jeho objavu.[8] Bol nájdený prechodný zdroj röntgenového žiarenia, ktorý v dňoch nasledujúcich po záblesku zoslabol s mocninovým sklonom. Tento röntgenový dosvit bol prvým detektorom záblesku.[6] Zákony rozpadu moci boli od tej doby uznané ako spoločné črty v zábleskovom dosvite, aj keď väčšina dosvitov sa rozkladá rôznymi rýchlosťami počas rôznych fáz ich života.[12]

Optické snímky pozície záblesku GRB 970228 boli vytvorené 1. a 8. marca pomocou teleskopu William Herschel Telescope a teleskopu Isaac Newton Telescope. Porovnanie obrázkov odhalilo objekt, ktorý vo viditeľnom svetle a infračervenom svetle znížil jasnosť.[1] Toto bola optická záblesková explózia. Hlbšie následné pozorovania pomocou teleskopu New Technology Telescope ukázali, že odlesk sa zhodoval so vzdialenou malou galaxiou: prvým dôkazom extragalaktickej, kozmologickej povahy zábleskov.[13][14] Po tom, čo záblesky zoslabli, veľmi hlboké pozorovania s Keckovými teleskopmi ukázali, že základná galaxia má červený posun 0,695.

Predpovedaný rádiový dosvit pre tento záblesk sa nikdy nezistil.[15] V čase objavenia tohto záblesku sa predpokladalo, že záblesky vyžarujú izotrópne žiarenie. Následky tohto záblesku a niekoľko ďalších - napríklad GRB 970508 a GRB 971214 - poskytli včasné dôkazy o tom, že záblesky vyžarujú žiarenie v kolimovaných prúdoch, čo je charakteristika, ktorá znižuje celkový energetický výkon záblesku o niekoľko rádových veľkostí.[16]

Vzťah k supernovám

Umelecká ilustrácia, ktorá zobrazuje život masívnej hviezdy, ako z nej vzniká supernova, ako sa zrúti do čiernej diery a vyžaruje gama žiarenie pozdĺž osi otáčania

Daniel Reichart z Chicagskej univerzity a Titus Galama z univerzity v Amsterdame nezávisle analyzovali optickú svetelnú krivku GRB 970228, pričom obaja dospeli k záveru, že hostiteľský objekt mohol byť niekoľkokrát pred výbuchom gama žiarenia podrobený výbuchu supernov.[3][17]

Galama analyzoval svetelnú krivku záblesku a zistil, že jeho svietivosť sa rozpadla v rôznych časoch. Svietivosť sa v období od 6. do 7. apríla rozpadla pomalšie ako pred a po týchto termínoch. Galama dospel k záveru, že skoršiu svetelnú krivku dominuje samotný výbuch, zatiaľ čo neskoršia krivka svetla bola produkovaná základnou supernovou typu Ic.[18] Reichart poznamenal, že neskorý dosvit bol oveľa červenejší ako skoré spektrum, pozorovanie, ktoré bolo v rozpore s vtedy preferovaným relativistickým modelom ohnivých gúľ pre mechanizmus emisií záblesku gama žiarenia. Poznamenal tiež, že jediný záblesk s podobným časovým profilom bol GRB 980326,[17] pre ktorý už navrhol vzťah k supernovám Joshua Bloom.[19]

Alternatívne vysvetlenie kriviek svetla GRB 970228 a GRB 980326 zahŕňalo prachové obálky. Hoci GRB 980326 neposkytla dostatok informácií na definitívne vylúčenie tohto vysvetlenia, Reichart ukázal, že krivka svetla GRB 970228 mohla byť spôsobená iba supernovou.[20] Konečné dôkazy spájajúce výbuchy gama žiarenia a supernov boli nakoniec nájdené v spektre GRB 020813[21] a následnom dosvite GRB 030329.[22] Funkcie podobajúce sa supernove sa však prejavia až v týždňoch nasledujúcich po záblesku, čo zanecháva možnosť, že veľmi skoré zmeny luminozity môžu byť vysvetlené prachovými obálkami.[23]

Materská galaxia

Počas noci v dňoch 12.13. marca uskutočnil Jorge Melnick pozorovanie tohto regiónu Novým technologickým teleskopom. Na mieste výbuchu objavil slabý, hmlovine podobný objekt, takmer určite ďalekú galaxiu. Hoci sa vyskytla ďalšia nádej, že výbuch a táto galaxia nesúvisia, ich polohová náhoda poskytla silné dôkazy o tom, že záblesky sa vyskytujú vo vzdialených galaxiách a nie v rámci Mliečnej cesty.[3] Tento záver bol neskôr podporený pozorovaniami GRB 970508, prvého záblesku, ktorý mal určený červený posun.[24]

Pozícia dosvitu bola merateľne kompenzovaná centrom hostiteľskej galaxie a účinne vylučovala možnosť, že vzplanutie vzniklo v aktívnom galaktickom jadre. Červený posun galaxie bolo neskôr stanovený ako z = 0,695,[15] čo zodpovedá vzdialenosti približne 8,123 × 109 ly.[4] V tejto vzdialenosti by záblesk uvoľnil celkom 5,2 × 1044 J za predpokladu izotropnej emisie.[25]

Iné projekty

  • Spolupracuj na Commons Commons ponúka multimediálne súbory na tému GRB 970228

Referencie

  1. a b c Groot, P. J. et al. (12. marec 1997) "IAU Circular 6584: GRB 970228". International Astronomical Union.
  2. a b c Simbad - GRB 970228 [online]. [Cit. 2017-10-24]. Dostupné online.
  3. a b c d e Schilling, Govert. Flash! The Hunt for the Biggest Explosions in the Universe. Cambridge : Cambridge University Press, 2002. Dostupné online. ISBN 0-521-80053-6. S. 12 – 16, 58 – 60, 101 – 102, 173.
  4. a b Converting of the redshift into the distance done by on-line tools:
    WRIGHT, Edward L.. Ned Wright's Javascript Cosmology Calculator [online]. UCLA Division of Astronomy & Astrophysics, 9 May 2008, [cit. 2010-06-11]. Dostupné online.
  5. Varendoff, Martin. Gamma-Ray Bursts. Ed. Volken Schönfelder. Berlin : Springer-Verlag, 2001. Dostupné online. ISBN 978-3-540-67874-8.
  6. a b c Costa, E.; FRONTERA, F.; HEISE, J.. Discovery of an X-ray afterglow associated with the γ-ray burst of 28 February 1997. Nature, 1997b, s. 783–785. Dostupné online [cit. 2009-04-02]. DOI10.1038/42885.
  7. Hurley, K. et al. (8. marec 1997) "IAU Circular 6578: GRB 970228". International Astronomical Union. Retrieved on 23 February 2010.
  8. a b Costa, E. et al. (1997a) "IAU Circular 6572: GRB 970228; 1997aa". International Astronomical Union.
  9. Precessing jets interacting with interstellar material as the origin for the light curves of gamma-ray bursts. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 17 August 2001, s. 951–957. DOI10.1046/j.1365-8711.2001.04913.x.
  10. Radio Transients from Gamma-Ray Bursters. Astrophysical Journal, 1993, s. L5–L8. DOI10.1086/187102.
  11. Katz, J. I.. Low-Frequency Spectra of Gamma-Ray Bursts. Astrophysical Journal, 1994, s. L107–L109. DOI10.1086/187523.
  12. Panaitescu, A.. Decay phases of Swift X-ray afterglows and the forward-shock model. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 15 May 2007, s. 1197–1205. DOI10.1098/rsta.2006.1985. PMID 17293326.
  13. Groot, P. J. et al. (14 March 1997) "IAU Circular 6588: GRB 970228". International Astronomical Union.
  14. van Paradijs, J.; GROOT, P. J.; GALAMA, T.. Transient optical emission from the error box of the γ-ray burst of 28 February 1997. Nature, 1997, s. 686–689. DOI10.1038/386686a0.
  15. a b Bloom, J. S.; DJORGOVSKI, S. G.; KULKARNI, S. R.. The redshift and the ordinary host galaxy of GRB 970228. Astrophysical Journal, 2001, s. 678–683. DOI10.1086/321398.
  16. Huang, Yong-feng; TAN, Chang-yi; DAI, Zi-gao. Are Gamma-ray Bursts Due to Isotropic Fireballs or Cylindrical Jets?. Chinese Astronomy and Astrophysics, 2002, s. 414–423. DOI10.1016/S0275-1062(02)00092-9.
  17. a b Reichart, Daniel E.. GRB 970228 Revisited: Evidence for a Supernova in the Light Curve and Late Spectral Energy Distribution of the Afterglow. Astrophysical Journal, 1999, s. L111–L115. Dostupné online. DOI10.1086/312203.
  18. Galama, T. J.; TANVIR, N.; VREESWIJK, P. M.. Evidence for a Supernova in Reanalyzed Optical and Near-Infrared Images of GRB 970228. The Astrophysical Journal, 10 June 2000, s. 185–194. Dostupné online. DOI10.1086/308909.
  19. Bloom, J. S.; KULKARNI, S. R.; DJORGOVSKI, S. G.. The unusual afterglow of the γ-ray burst of 26 March 1998 as evidence for a supernova connection. Nature, 30 September 1999, s. 453–456. DOI10.1038/46744.
  20. Reichart, Daniel E.. Light Curves and Spectra of Dust Echoes from Gamma-Ray Bursts and Their Afterglows: Continued Evidence That GRB 970228 Is Associated with a Supernova. Astrophysical Journal, 2001, s. 649–659. DOI10.1086/321428.
  21. Butler, Nathaniel R.; MARSHALL, Herman L.; RICKER, George R.. The X-ray Afterglows of GRB 020813 and GRB 021004 with Chandra HETGS: Possible Evidence for a Supernova prior to GRB 020813. The Astrophysical Journal, 10 November 2003, s. 1010–1016. Dostupné online. DOI10.1086/378511.
  22. Stanek, Krzysztof Z.; MATHESON, T.; GARNAVICH, P. M.. Spectroscopic Discovery of the Supernova 2003dh Associated with GRB0303291. Astrophysical Journal, 12 June 2003, s. L17–L20. DOI10.1086/376976.
  23. Gamma-Ray Burst Dust Echoes Revisited: Expectations at Early Times. Astrophysical Journal, 10 October 2005, s. 438–442. DOI10.1086/432634.
  24. Reichart, Daniel E.. The Redshift of GRB 970508. Astrophysical Journal Letters (University of Chicago), 19 February 1998, s. L99–L101. DOI10.1086/311222.
  25. Djorgovski, George. GRB 970228: Redshift and properties of the host galaxy. GCN Circulars, 3 May 1999, s. 1. Dostupné online.

Externé odkazy

Zdroj

  • Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku GRB 970228 na anglickej Wikipédii.

This page is based on a Wikipedia article written by contributors (read/edit). Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply. Images, videos and audio are available under their respective licenses. Cover photo is available under CC BY 2.0 license.