Ilustracja obrazującą masywną gwiazdę zapadającą się do postaci
czarnej dziury
. Energia uwolniona w formie
dżetów
wzdłuż osi rotacji tworzy rozbłysk gamma.
Optyczna poświata po rozbłysku gamma GRB 990123 (jasna kropka w kwadracie, z prawej powiększenie) z 23 stycznia
1999
r. Rozmyta jasna plama widoczna nad błyskiem to jego galaktyka macierzysta. Jej wydłużony kształt prawdopodobnie jest wynikiem deformacji wskutek zderzenia z inną galaktyką.
Rozbłysk gamma (GRB, z
ang.
Gamma-Ray Burst) - pojawiające się izotropowo na
sferze niebieskiej
mniej więcej raz na dobę i trwające od kilku milisekund aż do godziny, nagłe wzrosty natężenia
promieniowania gamma
w niewielkim obszarze nieba. Rozbłyskom towarzyszą również tzw. poświaty, w zakresie większych długości fal (promieniowanie
rentgenowskie
,
ultrafioletowe
,
optyczne
,
podczerwone
czy
radiowe
).
Ponieważ błyski nie wykazują śladów gromadzenia się w płaszczyźnie naszej
Galaktyki
, a ponadto w ich rozkładzie widoczne są
efekty kosmologiczne
, zatem pochodzenie ich jest najprawdopodobniej pozagalaktyczne. Hipotezę tę, wysuniętą pod koniec
lat 80. XX w.
przez polskiego astrofizyka
Bohdana Paczyńskiego
, potwierdziły obserwacje wykonane przez detektor
BATSE
. Ponadto, dla części błysków udało się zmierzyć
przesunięcia ku czerwieni
w
widmach
poświat optycznych, co również potwierdziło kosmologiczny charakter tych zjawisk. Ze względu na duży strumień energii, jaki dociera do Ziemi z tak wielkich odległości, błyski gamma zaliczane są do najjaśniejszych znanych źródeł promieniowania we
Wszechświecie
.
Historia odkrycia rozbłysków gamma
Błyski gamma zostały po raz pierwszy zaobserwowane pod koniec
lat 60. XX w.
przez amerykańskiego satelitę wojskowego. Pierwszym podejrzeniem było, że promieniowanie gamma emitowane jest podczas tajnych prób z bronią jądrową, przeprowadzanych przez
Związek Radziecki
. Wkrótce okazało się jednak, że są to zjawiska kosmiczne. Obecnie astronomowie zajmujący się
promieniami gamma
starają się powiązać rozbłyski gamma ze znanymi źródłami promieniowania. Trudności obserwacyjne związane są z przypadkowością i krótkim czasem trwania tych rozbłysków, jak również słabą
zdolnością rozdzielczą
detektorów i niskim stosunkiem sygnału do szumu w zakresie wysokich energii.
Rodzaje rozbłysków gamma
Rozbłyski gamma dzielą się na dwie zasadnicze grupy: błyski długie, trwające od 2 do kilkuset sekund a nawet dłużej, oraz błyski krótkie, trwające mniej niż 2 sekundy. Błyski długie charakteryzują się miększymi widmami (są zdominowane przez
fotony
o niższych energiach), niż błyski krótkie. Wydaje się, że klasy te różnią się mechanizmem wybuchu.
Teorie wyjaśniające
Przyczyną długich rozbłysków gamma są prawdopodobnie nagłe eksplozje mające związek z ostatnią fazą rozwoju gwiazdy, zwaną
supernową
. Interpretację tę, proponowaną już w latach osiemdziesiątych przez
Bohdana Paczyńskiego
, potwierdzają badania poświat optycznych, a w szczególności identyfikacje
galaktyk
macierzystych dla wielu długich rozbłysków. Obserwacje te świadczą o powstawaniu długich błysków w obszarach o silnej działalności gwiazdotwórczej, gdzie często wybuchają supernowe. Ponadto, dla kilku błysków (GRB 980425, GRB 030329, GRB 031203 oraz XRF 060218), stwierdzono w widmach optycznych
linie emisyjne
charakterystyczne dla supernowej.
Przyczyną krótkich rozbłysków gamma jest zapewne zlewanie się zwartych ciał niebieskich znajdujących się w ciasnych
układach podwójnych
: albo dwóch
gwiazd neutronowych
albo gwiazdy neutronowej i
czarnej dziury
. Zjawiska te są niewiele mniej energetyczne niż wybuchy supernowych i widziane są także z kosmologicznych odległości.
Innym modelem proponowanym dla wyjaśnienia pochodzenia krótkich rozbłysków gamma są wybuchy
magnetarów
. Są to silnie namagnesowane gwiazdy neutronowe, które mogą emitować wysokoenergetyczne fotony w formie pulsów. Kilka takich obiektów znajduje się w naszej Galaktyce, aczkolwiek tylko jeden z nich,
SGR 1806-20
, miał rozbłysk na tyle jasny, aby mógł być widziany z odległości pozagalaktycznych.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
Katalogi rozbłysków gamma i cyrkularze (
ang.
):
Satelity badające rozbłyski gamma:
Rekordowo odległy błysk gamma: