Astronomer registrerer teraelektronvolt-emission fra gammastråleudbruddet GRB 190114C

Et internationalt hold af astronomer har opdaget en teraelektronvolt (TeV) emission fra et gammastråleudbrud betegnet GRB 190114C. Opdagelsen kunne forbedre forståelsen af ​​meget højenergikilder (VHE) i universet. Konstateringen er detaljeret beskrevet i et papir offentliggjort 12. juni på arXiv pre-print repository.

Gammastråleudbrud (GRB'er) er blandt de mest energiske og eksplosive begivenheder i universet. Selvom de hovedsageligt er korte, intense glimt af bløde gammastråler, nogle varer mere end cirka to sekunder og er kendt som langvarige GRB'er.

Ved en rødforskydning på cirka 0,42, GRB 190114C er et gammastråleudbrud identificeret som en langvarig GRB i januar 2019 af NASAs Neil Gehrels Swift Observatory og Fermi-rumfartøjer. Observationer med Fermi afslørede, at begivenheden havde en varighed på næsten to minutter, mens data fra Swift antydede, at det varede omkring tre gange længere.

Kort efter udbruddene sluttede, dens efterglødemission ved forskellige bølgebånd fra 1,3 GHz op til 23 GeV blev detekteret. Dette udløste opfølgende observationer af GRB 190114C med systemet af to Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) teleskoper. Ved at analysere disse data, en gruppe astronomer fra MAGIC-samarbejdet fandt ud af, at den observerede GRB udviste emissionsemission i TeV-båndet.

"Gammastråler over 0,2 TeV blev detekteret med høj signifikans fra begyndelsen af ​​observationerne, " skrev astronomerne i avisen.

MAGISKE observationer dækkede perioden fra omkring et til 265 minutter siden starten af ​​udbruddet. Under denne overvågning, forskerne observerede gammastråler i energiområdet mellem 0,2 og 1,0 TeV. Fluxen, der oprindeligt blev målt ca. 80 sekunder efter, at udbruddet startede, svarer til en tilsyneladende isotropisk-ækvivalent lysstyrke på ca. 30 quindecillion erg/s ved 0,3 - 1 TeV. Dette gør GRB 190114C til den mest lysende kilde kendt ved disse energier.

Ifølge avisen, lyskurver for GRB 190114C i keV- og GeV-energibåndene viser adfærd svarende til TeV-båndet, men med en mere lavvandet henfaldshældning for GeV-båndet. Dette tyder på, at det meste af den observerede emission er forbundet med GRB's efterglødende fase, snarere end den prompte fase, der typisk udviser uregelmæssig variabilitet.

Desuden, observationerne fandt, at selv de laveste energi-fotoner, der blev detekteret af MAGIC, er væsentligt over den såkaldte synkrotronafbrændingsgrænse og strækker sig ud over 1,0 TeV. Astronomerne bemærkede, at dette er det første bevis for en ny emissionskomponent, energisk vigtigt, ud over synkrotronemission i eftergløden af ​​et gammastråleudbrud. De understregede vigtigheden af ​​dette fund for yderligere undersøgelser af GRB'er.

"Opdagelsen af ​​en energetisk vigtig emissionskomponent ud over elektronsynkrotronemission, som muligvis er almindelig i GRB-eftergløder, giver vigtig ny indsigt i GRB'ers fysik, " konkluderede forfatterne af papiret.

© 2020 Science X Network