Pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) astronomové vystopovali neuvěřitelně jasný záblesk gama (GRB) až k jeho zdroji, násilné srážce mezi dvěma neutronovými hvězdami.
Je možné, že prsten na vašem prstu obsahoval atomy vytvořené při srážce neutronové hvězdy, jako je tato, známé také jako kilonova. Je tomu tak proto, že kromě detonujících dlouhodobých GRB jsou kilonovy považovány za místa, kde vznikají nejtěžší prvky ve vesmíru, které nelze syntetizovat v jaderných pecích v jádrech hvězd.
Předpokládá se, že tyto prvky jsou vytvořeny mechanismem nazývaným „záchyt neutronů“ nebo procesem r, který umožňuje atomovým jádrům zachycovat neutrony, čímž vznikají nové a těžší prvky, včetně zlata, platiny a uranu. Proces r může probíhat pouze v extrémních, násilných podmínkách, jako jsou ty kolem srážejících se neutronových hvězd.
Příbuzný: překvapení! Neutronové hvězdy se srážejí v dokonale sférických explozích „kilonov“.
Toto je poprvé, kdy byl JWST použit k detekci emisí z takové události a výkonný vesmírný dalekohled byl také schopen detekovat podpis těžkých prvků, které se vytvořily při výbušné události. Zejména tým viděl důkazy o těžkém prvku teluru a vytvoření lanthanoidů – skupiny 15 kovů těžších než olovo.
„Tato pozorování ukazují, že nukleosyntéza v GRB může vytvářet prvky r-procesu v širokém rozsahu atomové hmotnosti a hrát ústřední roli v nukleosyntéze těžkých prvků v celém vesmíru,“ říká tým. Napsal v dokumentu, který podrobně popisuje jejich zjištění.
GRB následuje ke zdroji kilonova tým – vedený Andrewem Levanem, profesorem na Radboud University v Nizozemsku – což je také výjimečné samo o sobě. GRB 230307A, který byl 7. března 2023 původně označen kosmickým teleskopem Fermi Gamma-ray Space Telescope, je druhým nejjasnějším GRB, jaký byl kdy viděn.
GRB trval asi 34 sekund a byl detekován několika dalšími dalekohledy, což astronomům umožnilo vystopovat zpět jeho zdroj. Člen týmu Brian Metzger z Kolumbijské univerzity diskutoval o úspěchu v a Série tweetů Ve čtvrtek (6. července).
„V práci pod vedením Andrewa Levana jsme detekovali emisi kilonov (poprvé!) s JWST, po GRB,“ napsal Metzger. V možná největším dějovém zvratu: GRB – druhá nejjasnější vůbec – trvala půl minuty, tedy druhá „dlouhá“ exploze doprovázená výrobním procesem r. Sloučení neutronové hvězdy je pravděpodobné, ale odporuje našim představám o tom, jak dlouho bude centrální motor „proudový“ by měl být.
JWST pozoroval kilonovu dvakrát, nejprve 29 dní po GRB a poté znovu 61 dní po výbuchu záření, přičemž rychlý pokles jasu a přechod z modré do červené mezi těmito pozorováními indikoval povahu kilonovy.
Tým identifikoval několik jasných galaxií poblíž kilonovy, které mohou být domovem této srážky neutronové hvězdy, a tedy zdrojem GRB 230307A. Ta, kterou preferují, je nejjasnější z těchto galaxií, která je od Země vzdálena asi 8,3 milionů světelných let a je kompenzována zdrojem GRB ve vzdálenosti asi 130 000 světelných let.
Kilonova lze detekovat i v jiném typu emise než je světlo. Kolidující neutronové hvězdy způsobí, že samotná struktura časoprostoru „zazvoní“ ve formě gravitačních vln. Tyto vlnky mohou být detekovány zde na Zemi detektory, jako je laserový interferometr Gravitational-Wave Observatory – ale LIGO nebylo aktivní, když se GRB 230307A rozsvítila. Zařízení bylo v té době uprostřed tříletého uzavření, dostávalo upgrady, aby bylo citlivější, a bylo online až v květnu 2023.
Na objev týmu, který v současné době prochází odborným hodnocením, než bude publikován v časopise, je ještě brzy. Předběžná verze článku, která může být předmětem revize, je zveřejněna ve výzkumném repozitáři arXiv.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
