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

• Swift (satelita)
• Geminga
• SGR 1806-20
• Bohdan Paczyński

Linki zewnętrzne

Katalogi rozbłysków gamma i cyrkularze ( ang. ):

• Rozkład rozbłysków gamma na niebie wg satelity Swift
• Gamma Ray Burst Coordinates Network
• Katalog Greinera

Satelity badające rozbłyski gamma:

• Swift (NASA)
• HETE-2
• INTEGRAL
• BATSE
• Glast
• Agile
• EXIST

Rekordowo odległy błysk gamma:

• przesunięcie ku czerwieni z = 8,2