GRB 970228

GRB 970228

GRB 970228 ( Hubble Telescope )
Observationsdata
( Epoke J2000.0 )
Konstellation Orion
højre opstigning 05 t  01 m  46,7 s
deklination +11° 46′ 53,0″
åbningsdato 28. februar 1997
02:58 UTC
Afstand 8,1 × 10 9  St. år [1]
2,5  Gpc z  = 0,695 [ 2]
fysiske egenskaber
Ejendomme T = 80 s
E =  5,2⋅10 44 J
GRB 970228
 Mediefiler på Wikimedia Commons
Oplysninger i Wikidata  ?

GRB 970228 [3] er et gammastråleudbrud detekteret af BeppoSAX-observatoriet i kredsløb den 28. februar 1997 kl. 02:58  UTC . Dette var det første gammastråleudbrud, hvorefter en røntgenstråle og optisk efterglød blev observeret [4] . Tilbage i 1993 blev det forudsagt, at gammastråleudbrud kunne ledsages af en efterglød i forskellige bølgelængder ( radiobølger , røntgenstråler , synligt lys ), da man observerede GRB 970228, blev denne antagelse først bekræftet.

Udbruddet havde flere toppe på lysstyrkekurven og varede omkring 80 sekunder. Træk i lysstyrkekurven tyder på, at eksplosionen blev forudgået af en supernovaeksplosion . Rødforskydningen af ​​kilden (z = 0,695) [1] angiver dens ekstragalaktiske oprindelse.

Overvågning

GRB 970228 [3] blev opdaget den 28. februar 1997 kl. 02:58 UTC af Gamma-Ray Burst Monitor (GRBM) og et af Wide Field Cameras (WFC) ombord på BeppoSAX [5] [6] , en italiensk-hollandsk satellit designet til at studere røntgenstråler [7] Inden for få timer bestemte et team af analytikere fra BeppoSAX -projektet koordinaterne for udbruddet med en nøjagtighed på 3 bueminutter [6] . Stigningen blev også opdaget af Ulysses- rumfartøjet [8] .

Udbruddet fandt sted i et punkt med koordinaterne 05 h  01 m  46,7 s , +11° 46′ 53,0″ [9] og varede omkring 80 sekunder med adskillige maksima på lysstyrkekurven [10] , hvilket kan forklares af præcessionen af kilde [11] .

Afterglow

I 1993 Bogdan Paczynskiog James Rhoadspublicerede en artikel, hvori de foreslog, at kildens materiale, der udstødes ved nærlyshastigheder, danner en chokbølge, der interagerer med magnetiske felter, hvilket forårsager langtidssynkrotronstråling i radiofrekvensområdet [12] . Senere kom Jonathan Katz til den konklusion, at rækkevidden af ​​stråling ikke er begrænset til radiobølger og strækker sig ind i området for røntgenstråler, inklusive synligt lys [13] .

Smalvinklede BeppoSAX-detektorer begyndte at udforske området for forekomsten af ​​GRB 970228 8 timer efter dets opdagelse [10] . Inden for et par dage blev der påvist kortvarig røntgen-emission, som faldt af ifølge en magtlov. Dette var den første observation af en efterglødende effekt i gamma-stråleudbrudsforskningens historie [6] . Effektloven om faldet i strålingsintensitet betragtes nu som et karakteristisk træk ved eftergløden af ​​gammastråleudbrud, selvom eksponenten er forskellig for forskellige udbrud og forskellige stadier af processen [14] .

Optiske billeder på GRB 970228 blev taget den 1. og 8. marts af William Herschel -teleskoperne.og Isaac Newton. Ved sammenligning af billederne blev der fundet et objekt, hvis lysstyrke faldt både i det synlige og i det infrarøde område [9] . Dette fænomen er blevet fortolket som den optiske efterglød af et gammastråleudbrud [2] . På tidspunktet for opdagelsen af ​​gammastråleudbrud blev det antaget, at deres stråling er isotropisk. Efterglød af GRB 970228 og GRB 970508 og GRB 971214viste, at strålingen fra et gammastråleudbrud er en smal kollimeret stråle. Denne opdagelse gjorde det muligt at sænke estimatet af den samlede sprængenergi med flere størrelsesordener [15] .

Supernova-forbindelse

Daniel Reichart fra University of Chicago og Titus Galam fra University of Amsterdam analyserede uafhængigt den optiske kurve for GRB 970228 og konkluderede, at en supernovaeksplosion gik forud for gammastråleudbruddet i flere uger [16] [17] .

Galama fandt ud af, at faldet i lysstyrke varierede med tiden. Langsomst faldt den 6.-7. marts. Han kom til den konklusion, at i de tidlige stadier blev objektets lysstyrke bestemt af selve udbruddet og senere af typen Ic -supernova, der var placeret på samme punkt [18] . Reichart bemærkede, at i de senere stadier skiftede efterglødsspektret til det røde område, hvilket var i modstrid med den på det tidspunkt accepterede model af gamma-ray burst-strålingsmekanismen. Han fandt også, at en lignende spektrumændring blev observeret i GRB 980326[17] , som ifølge Joshua Blooms antagelse [19] også var forbundet med en supernova.

En alternativ forklaring på funktionerne i lysstyrkekurverne i GRB 970228 og GRB 980326 er reflektionen af ​​lys fra kosmisk støv. Selvom der ikke var nok data til at GRB 980236 kunne teste denne hypotese, viste Reichart, at funktionerne i lysstyrkekurven for GRB 970228 kun kunne være forårsaget af en supernova [20] . Det afgørende argument til fordel for forbindelsen af ​​gammastråleudbrud med supernovaer blev fundet i spektret af GRB 020813[21] og efterglød GRB 030329 [22] . Tilstedeværelsen af ​​en supernova viser sig dog kun få uger efter gammastråleudbruddet, hvilket efterlader muligheden for, at kendetegnene ved lysstyrkekurven skyldes støvreflektion [23] .

Hjem Galaxy

Natten mellem den 12. og 13. marts 1997 Jörg Melnikudforsket GRB 970228-regionen med New Tech Telescopeog opdagede på dette sted en svag tåge, tilsyneladende en fjern galakse. Selvom der var en mulighed for, at gammastråleudbruddet ikke var forbundet med denne galakse, indikerede det nøjagtige sammenfald af koordinaterne for galaksen og gammastråleudbruddet, at kilden til gammastråleudbruddet var uden for Mælkevejen [24 ] . Senere blev lokalisering uden for vores galakse bevist for GRB 970508 , da rødforskydningen for et gammastråleudbrud blev målt for første gang [25] .

Eftergløden var placeret i kort afstand fra centrum af galaksen, hvilket indikerede, at udbruddet fandt sted i den aktive kerne. Efterfølgende blev galaksens rødforskydning målt, som viste sig at være z = 0,695 [2] , hvilket svarede til en afstand på 8,1⋅10 9 sv. år [1] . Den samlede burstenergi, baseret på antagelsen om strålingsisotropi, er 5,2⋅10 44 J [26] .

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Redshift til afstandskonvertering af
    Wright, Edward L. Ned Wrights onlineværktøj til Javascript Cosmology Calculator . UCLA Division of Astronomy & Astrophysics (9. maj 2008). Hentet 11. juni 2010. Arkiveret fra originalen 11. september 2012.
  2. ↑ 1 2 3 Bloom 2001
  3. ↑ 1 2 "GRB" står for gamma -ray burst , tallet er datoen for opdagelsen i formatet ÅÅMMDD . 
  4. ↑ Schilling 2002 , s. 101
  5. ↑ Varendoff 2001 , s. 381
  6. ↑ 1 2 3 Costa 1997b
  7. ↑ Schilling 2002 , s. 58-60
  8. ↑ Hurley 1997
  9. ↑ 12 Groot 1997
  10. ↑ 12 Costa 1997a
  11. ↑ Zwart 2001
  12. ↑ Paczynski 1993
  13. ↑ Katz 1994
  14. ↑ Panaitescu 2007 , §2
  15. ↑ Huang 2002
  16. ↑ Schilling 2002 , s. 173
  17. ↑ 12 Reichart 1999
  18. ↑ Galama 2000
  19. ↑ Bloom 1999
  20. ↑ Reichart 2001
  21. ↑ Butler 2003
  22. ↑ Stanek 2003
  23. ↑ Moran 2005
  24. ↑ Schilling 2002 , s. 102
  25. ↑ Reichart 1998
  26. ↑ Djorgovski 1999

Litteratur

Links