Seniausias kada nors atrastas gama spindulių sprogimas buvo tik kosmoso šiukšlių gabalas

Galaktika GN-z11, kuri, mokslininkų nuomone, galėtų būti tolimiausia ir seniausia galaktika, pastebėta ant COODS-North tyrimo.

Galaktika GN-z11, kuri, mokslininkų nuomone, galėtų būti tolimiausia ir seniausia galaktika, pastebėta ant COODS-North tyrimo. (Vaizdo kreditas: NASA, ESA, P. Oeschas (Jeilio universitetas), G. Brammeris (STScI), P. van Dokkum (Jeilio universitetas) ir G. Illingworthas (Kalifornijos universitetas, Santa Krusas))



Kartais blykstė yra tik atsitiktinumas.



Signalas, kuriuo mokslininkai iš pradžių tikėjo, buvo novatoriškas atradimas gama spinduliuotės sprogimo iš seniausios žinomos galaktikos visatoje, iš tikrųjų buvo saulės šviesos atspindys iš panaudotos raketos pakopos Žemės orbitoje, rastas naujas dokumentas.

Nuviliančią išvadą padarė Lenkijos mokslininkų komanda po kelių komandų diskusijos apie vieno iš dviejų Keko teleskopų Havajuose 2017 m. Stebėtino stebėjimo kilmę. lyginant su itin retu gama spindulių pliūpsniu, Lenkijos komandai pavyko susekti tikslų blykstę sukėlusį objektą-praleistą viršutinę „Breeze-M“ pakopą iš Rusijos „Proton“ raketos.



„Mes patikrinome savo skaičiavimus su trimis kitomis viešai prieinamomis orbitos skaičiavimo programomis“, - „demokratija.eu“ sakė Michal Michalowski, Adomo Mickevičiaus universiteto Lenkijoje astronomas ir pagrindinis naujo tyrimo autorius.

Taigi, ką tiksliai matė Keck teleskopas ir kaip netgi įmanoma suklysti su galingiausiu šviesos blyksniu visata vyksta už milijardų šviesmečių, kad saulės šviesa atspindėtų kosmoso šiukšlių gabalą?

Susijęs: Astronomai iš supernovos pagauna gazuotų spindulių išsiveržimą

Atsitiktinis pastebėjimas



Pirminio stebėjimo komanda, vadovaujama Kinijos Pekino universiteto mokslininkų, nusprendė ištirti vieną seniausių visatos galaktikų. Žinomas kaip GN-z11 , nuo galaktikos yra daugiau nei 13 milijardų šviesmečių Žemė . Tai reiškia, kad teleskopai gali matyti tik taip, kaip atrodė maždaug po 420 milijonų metų Didysis sprogimas , kai visata buvo labai jauna.

Komanda naudojo beveik infraraudonųjų spindulių spektrografą, pavadintą MOSFIRE, sumontuotą ant vieno iš Keck teleskopų. Užuot fiksavęs vaizdus, ​​spektrografas matuoja dangaus objekto ryškumą esant tam tikram šviesos bangos ilgiui. Komanda atliko trijų minučių GN-z11 matavimus, kai staiga užsidegė galaktika. Tačiau per kitas tris minutes signalas grįžo į normalų.

Atmetę kitas galimybes, mokslininkai padarė išvadą, kad staigus pašviesėjimas turėjo būti gama spindulių pliūpsnis, ryškiausias ir energingiausias šviesos blyksnis visatoje, kuris, kaip manoma, atsirado dėl masyvių žvaigždžių sprogimų jų gyvenimo pabaigoje. astronomai vadina supernovas. Vos kelias sekundes trunkantys gama spinduliai trumpam pralenkia visa kita aplinkiniame kosmose. Tačiau iki šiol buvo sunku atsekti jų kilmę.



Komanda paskelbė savo išvadas žurnale „Nature Astronomy“ pernai gruodį. Atradimas atrodė didelis dalykas. Mokslininkai niekada nematė gama spindulių sprogimo tokioje senoje galaktikoje, ir pamatę ją atskleistų naujos informacijos apie ankstyvąją visatą.

Per daug nepagaunama

Tačiau netrukus kiti astronomai pradėjo abejoti išvadomis ir du popierius paskelbtas pirmadienį (spalio 4 d.) žurnale „Nature Astronomy“ išdėstė, kas nutiko.

Viename iš jų Danijos Kopenhagos universiteto astronomijos docentas Charlesas Steinhardtas ir jo kolegos teigė, kad ryškumą greičiausiai sukėlė aplink Žemę skriejantis objektas, o ne atsitiktinis gama spindulių sprogimas. Priežastis: tikimybė.

„Tikimybė užfiksuoti tokį gama spindulių pliūpsnį yra neįtikėtinai maža, maždaug 1 iš 10 milijardų“,-sakė Steinhardtas.

Astronomai apskaičiavo, kad nors palydovai per dieną pastebi apie vieną gama spindulių sprogimą, per tą patį laikotarpį įvyksta maždaug 500. Tačiau daugeliu atvejų mokslininkai neįsivaizduoja, iš kokių galaktikų atsirado šie sprogimai.

„Didieji gama spindulių teleskopai, kuriuos naudojame gama spinduliams aptikti, tik pasako, kad sprogimas įvyko, ir parodo šiurkštų dangaus plotą, kuriame tai atsitiko“,-sakė Steinhardtas. „Jei norite sužinoti tikslią galaktiką, turėsite pakankamai greitai nukreipti optinį teleskopą į tą regioną, kad sugautumėte blykstę ir surastumėte jos šaltinį. Bet jūs turite tik daugiausiai 100 sekundžių tai padaryti “.

Gama spindulių sprogimo menininko įspūdis.

Gama spindulių sprogimo menininko įspūdis.(Vaizdo kreditas: NASA)

Šansai

Gaudyti gama spindulius seniausioje žinomoje galaktikoje atsitiktinės vaizdo gavimo kampanijos metu atrodė per daug pasisekė. Todėl Steinhardtas ir jo kolegos ieškojo kitų paaiškinimų, įskaitant persvarstymą Kinijos komandos atmestų. Mokslininkai peržiūrėjo MOSFIRE archyvus ir kitų stebėjimų metu rado dešimtis panašių įvykių.

„Kai pažvelgėme į pašviesėjimo signalą, tai iš tikrųjų neatrodė kaip niekas iš anksčiau aptiktų 10 000 gama spindulių“,-sakė Steinhardtas. „Tai labiau atrodė kaip tipiška žvaigždė, pavyzdžiui, mūsų saulė. Taigi tai gali apimti viską, kas atspindi saulės šviesą “.

Pradiniame dokumente Kinijos komanda teigė, kad atspindys iš palydovo negalėjo sukelti ryškumo. Mokslininkai rašė, kad jie patikrino esamą orbitinę informaciją apie žinomus palydovus ir šiukšles ir nerado objekto, kurio trajektorija būtų sutapusi su pastebėjimu. Astronomai taip pat rašė, kad būtų labai mažai tikėtina, kad palydovas ar nuolaužos trukdys tokiems stebėjimams. Tačiau Steinhardto ir jo kolegų rezultatai suteikia palankesnę tikimybę, kad toks incidentas įvyks - maždaug vienas iš 1000.

„Jei turite tikimybę sugauti tokį palydovą kaip šis iš 1000, palyginti su vienu iš milijardo tikimybe užfiksuoti gama spindulių sprogimą, akivaizdu, kad milijoną kartų didesnė tikimybė, kad sugavote palydovą“,-sakė Steinhardtas.

Vaizdai iš optinių teleskopų nusėtas takais orbitoje skriejančių palydovų pastaruoju metu buvo dėmesio centre, nes astronomai ragina apriboti palydovų megakonstellacijas, pvz. „SpaceX“ internetinis „Starlink“ projektas. Tepinėliai yra akivaizdūs ir jų šaltinis neabejotinas. Tačiau atliekant spektroskopinius matavimus triukšmo nustatymas yra daug sudėtingesnis.

Kaltininko susekimas

„Spektroskopijoje labai sunku tai atskirti“, - sakė Michalowskis. „Spektrografas sugeria šviesą per labai siaurą plyšį. Palydovas yra už plyšio ribų ir staiga labai trumpą laiką yra jo viduje, nėra jokio tako, vedančio į jį “.

Michalowskis ir jo komanda, paskatinti Steinhardto vertinimų, nustatė tikrąjį apšvietimo šaltinį, ieškodami viešai prieinamoje orbitoje esančių objektų „Space-Track“ duomenų bazėje. Michalowskis sakė, kad viršutinė „Breeze-M“ pakopa, besisukanti aplink Žemę labai elipsės formos orbita, buvo tiksliai tinkamoje vietoje tinkamu laiku

Įdomu tai, kad Kinijos komanda iš pradžių neįtraukė šios raketos pakopos, remdamasi skaičiavimais, naudojant internetinę astronominę skaičiuoklę, vadinamą „Calsky“. Tačiau Michalowskis įsitikinęs, kad jų skaičiavimai buvo neteisingi.

„Sunku pasakyti, kodėl skiriasi pirminis skaičiavimas“, - sakė jis. „Komandos naudojama programinė įranga dabar neveikia, todėl jos atkurti neįmanoma. Mūsų skaičiavimai sutampa su keturiais kitais, todėl esame gana įsitikinę, kad viską padarėme teisingai “.

Susijusios istorijos:

-Gama spindulių pliūpsniai nespiriami
- Pirmasis „našlaičio“ gama spindulių sprogimas atskleidžia galingų žvaigždžių sprogimų įžvalgas
-Netoliese esantis gama spindulių pliūpsnis paneigia lūkesčius

Didėjanti astronomijos problema

Mįslė pabrėžia augančią astronomijos problemą: didėjantis palydovų ir kosminių šiukšlių objektų skaičius orbitoje trukdo astronominiams stebėjimams ir visatos tyrimams. Neseniai atliktas tyrimas apskaičiavo, kad iki 40% astronominių stebėjimų naudojant plataus lauko teleskopus gali būti sugadinta po to, kai „SpaceX“ panaudos visus šiuo metu planuojamus 12 000 savo „Starlink“ žvaigždyno palydovų.

Sprendimas, pasak Michalowskio, nėra lengvas. „Net ir dabar yra daugybė pavyzdžių, kai palydovai kerta vaizdus, ​​ir tai tik blogės“, - sakė Michalowskis. „Vienintelis sprendimas yra stebėti šiuos palydovus ir tiksliau nustatyti jų orbitas, kad sukurtume labai tikslų katalogą, kuris padės mums pasakyti, ar kažkas iš tikrųjų buvo astronominis įvykis, ar artimas palydovas“.

Steinhardtas sutiko. „Jei turėtume gerą duomenų bazę, jei žinotume, kad tą pačią sekundę per tą dangaus dalį praeis palydovas ar nuolaužos, tą sekundę būtume sustabdę stebėjimus, laukę, kol praeis. ir tada pradėjo kitą ekspoziciją “, - sakė jis. „Priežastis, kodėl taip neatsitiko, yra ta, kad šiuo metu mes neturime tinkamos duomenų bazės ar tinkamo priemonių rinkinio“.

Sekite Tereza Pultarova „Twitter“ @TerezaPultarova. Sekite mus „Twitter“ @Spacedotcom ir toliau Facebook .