Hubble studerer gammastråler med den højeste energi nogensinde set

Nye observationer fra NASA/ESA Hubble-rumteleskopet har undersøgt arten af ​​gamma-stråleudbruddet GRB 190114C.

Gammastråleudbrud er de kraftigste eksplosioner i universet. De udsender det meste af deres energi i gammastråler, lys, som er meget mere energisk end det synlige lys, vi kan se med vores øjne.

I januar 2019, et ekstremt lyst og langt gammastråleudbrud (GRB) blev detekteret af en række teleskoper, inklusive NASA's Swift og Fermi teleskoper, samt af Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) teleskoper. Kendt som GRB 190114C, noget af lyset, der blev detekteret fra objektet, havde den højeste energi, der nogensinde er observeret:1Tera elektronvolt (TeV) - omkring en billion gange så meget energi pr. foton som synligt lys. Forskere har i lang tid forsøgt at observere så meget høj energiudledning fra GRB'er, så denne påvisning betragtes som en milepæl inden for højenergiastrofysik.

Tidligere observationer viste, at for at opnå denne energi, materiale skal udsendes fra en kollapsende stjerne ved 99,999 % af lysets hastighed. Dette materiale tvinges derefter gennem gassen, der omgiver stjernen, forårsager et stød, der skaber selve gammastråleudbruddet. For første gang, videnskabsmænd har observeret ekstremt energiske gammastråler fra dette særlige udbrud.

Adskillige jord- og rumbaserede observatorier har sat sig for at studere GRB 190114C. Europæiske astronomer blev forsynet med at observere tid med NASA/ESA Hubble Space Telescope for at observere gammastråleudbruddet, at studere sit miljø og finde ud af, hvordan denne ekstreme emission produceres.

"Hubbles observationer tyder på, at dette særlige udbrud sad i et meget tæt miljø, lige midt i en lys galakse 5 milliarder lysår væk, " forklarede en af ​​hovedforfatterne, Andrew Levan fra Institut for Matematik, Astrofysik &Partikelfysik Institut for Astrofysik ved Radboud Universitet i Holland. "Dette er virkelig usædvanligt, og antyder, at det måske er derfor, det frembragte dette usædvanligt kraftige lys."

Astronomer brugte NASA/ESA Hubble-rumteleskopet, sammen med European Southern Observatory's Very Large Telescope og Atacama Large Milimeter/submilimeter Array for at studere værtsgalaksen for denne GRB. Hubbles Wide Field Camera 3 var medvirkende til at studere, om værtssystemets miljøegenskaber, som er sammensat af et tæt par af interagerende galakser, kunne have bidraget til produktionen af ​​disse meget højenergifotoner. GRB fandt sted i kerneområdet af en massiv galakse, en placering, der er ret unik. Dette er tegn på et tættere miljø end det, hvor GRB'er typisk observeres, og kunne have været afgørende for genereringen af ​​de meget højenergifotoner, der blev observeret.

"Forskere har i lang tid forsøgt at observere meget høj energiudledning fra gammastråleudbrud, " forklarede hovedforfatter Antonio de Ugarte Postigo fra Instituto de Astrofísica de Andalucía i Spanien. "Denne nye observation er et vigtigt skridt fremad i vores forståelse af gammastråleudbrud, deres umiddelbare omgivelser, og hvordan stof opfører sig, når det bevæger sig med 99,999 % af lysets hastighed."

Papiret, der beskriver disse observationer, vil blive vist i tidsskriftet Natur den 20. november 2019. Et yderligere papir, der detaljerer en analyse af galaksen, der er vært for GRB, vil blive vist i tidsskriftet Astronomi og astrofysik .