Rekordbrytende gammastråleutbrudd, muligens den kraftigste eksplosjonen som noen gang er registrert

I de tidlige morgentimene i dag, 14. oktober 2022, observerte astronomer som brukte Gemini South-teleskopet i Chile drevet av NSFs NOIRLab de enestående ettervirkningene av en av de kraftigste eksplosjonene som noen gang er registrert, Gamma-Ray Burst GRB221009A. Denne rekordknusende hendelsen, som først ble oppdaget 9. oktober 2022 av kretsende røntgen- og gamma-teleskoper, skjedde 2,4 milliarder lysår fra Jorden og ble sannsynligvis utløst av en supernovaeksplosjon som fødte et sort hull.

En gigantisk kosmisk eksplosjon utløste et utbrudd av aktivitet fra astronomer rundt om i verden mens de løp for å studere ettervirkningene fra det som er en av de nærmeste og muligens den mest energiske gammastråleutbruddet (GRB) som noen gang er observert. Nettopp utgitte observasjoner av to uavhengige team som bruker Gemini South teleskop i Chile – et av tvillingteleskopene til International Gemini Observatory som drives av NSFs NOIRLab – målrettet mot de lyse, glødende restene av eksplosjonen, som sannsynligvis varslet en supernova som fødte et svart hull.

GRB, identifisert som GRB 221009A, forekom omtrent 2,4 milliarder lysår unna i retning av stjernebildet Sagitta. Den ble først oppdaget morgenen 9. oktober av røntgen- og gamma-romteleskoper, inkludert NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope, Neil Gehrels Swift Observatory og Wind-romfartøyet.

Da ordet om denne oppdagelsen raskt spredte seg, jobbet to team av astronomer tett sammen med ansatte ved Gemini South for å få de tidligst mulige observasjonene av ettergløden av denne historiske eksplosjonen.

I de tidlige morgentimene fredag ​​14. oktober ble to Rapid Target of Opportunity-bildeobservasjoner utført av to uavhengige observatørteam ledet av doktorgradsstudentene Brendan O’Connor (University of Maryland/George Washington University) og Jillian Rastinejad (Northwestern University). ). Observasjonene skjedde med bare minutters mellomrom. Den første observasjonen brukte FLAMINGOS-2-instrumentet, en nær-infrarød bildespektrograf. Den andre observasjonen brukte Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS).

Teamene har nå tilgang til begge datasettene for sine analyser av denne energiske og utviklende hendelsen.

“Den eksepsjonelt lange GRB 221009A er den lyseste GRB som noen gang er registrert, og ettergløden knuser alle rekorder på alle bølgelengder,” sa O’Connor. “Fordi denne eksplosjonen er så lys og også i nærheten, tror vi at dette er en gang i et århundre mulighet til å ta opp noen av de mest grunnleggende spørsmålene angående disse eksplosjonene, fra dannelsen av sorte hull til tester av mørk materiemodeller.”

Takket være den raske reaksjonen fra observatører og ansatte, kombinert med bruk av Gemini Director’s Discretionary Time og effektiv datareduksjonsprogramvare som Geminis DRAGER “FIRE” (Fast Initial Reduction Engine), dette bildet ble raskt produsert like etter observasjonene.

“Smidigheten og reaksjonsevnen til Geminis infrastruktur og ansatte er kjennetegn ved observatoriet vårt og har gjort teleskopene våre til ressurser for astronomer som studerer forbigående hendelser,” sa Gemini-sjefforsker Janice Lee.

Kommunikasjon har allerede gått ut til andre astronomer gjennom NASA Gamma-ray Coordinates Network, hvis arkiv nå fylles opp med rapporter fra rundt omkring i verden. Astronomer tror den representerer sammenbruddet av en stjerne mange ganger massen til solen vår, som igjen sender ut en ekstremt kraftig supernova og føder et sort hull 2,4 milliarder lysår fra Jorden.

“I forskningsgruppen vår har vi referert til dette utbruddet som “BÅTEN”, eller Brightest Of All Time, fordi når du ser på de tusenvis av utbrudd gammastråleteleskoper har oppdaget siden 1990-tallet, skiller denne seg fra hverandre ,” sa Rastinejad. “Geminis følsomhet og mangfoldige instrumentpakke vil hjelpe oss å observere GRB221009A sine optiske motstykker til mye senere tider enn de fleste bakkebaserte teleskoper kan observere. Dette vil hjelpe oss å forstå hva som gjorde dette gammastråleutbrudd så unikt lys og energisk.”

Når svarte hull form, driver de kraftige stråler av partikler som akselereres til nesten lysets hastighet. Disse strålene går deretter gjennom det som er igjen av stamstjernen, og sender ut røntgenstråler og gammastråler når de strømmer ut i verdensrommet. Hvis disse strålene peker i den generelle retningen til Jorden, blir de observert som lyse blink av røntgen- og gammastråler.

En annen Gammastråle sprengning denne lyse kan ikke vises på flere tiår eller århundrer, og saken er fortsatt under utvikling. Andre ekstraordinære rapporter om forstyrrelser i jordens ionosfære påvirker langbølgeradiosendinger fra den energiske strålingen fra GRB221009A-hendelsen. Forskere lurer også på hvor meget høyenergiske 18 TeV (tera-elektron-volt) fotoner observert med Chinese Large High Altitude Air Shower Observatory kunne trosse vår standard forståelse av fysikk og overleve deres 2,4 milliarder år lange reise til jorden.

Denne hendelsen, på grunn av sin relative nærhet til Jorden, er også en unik mulighet til å bedre forstå opprinnelsen til elementene tyngre enn jern og om de alle kommer utelukkende fra nøytronstjernefusjoner eller også fra kollapsende stjerner som utløser GRB-er.

“Tvillingobservasjonene vil tillate oss å utnytte denne nærliggende begivenheten til det fulle og oppsøke signaturene til tunge elementer dannet og kastet ut i den massive stjernekollapsen,” sa O’Connor.

---

---

Levert av NOIRLab