Vecākais gamma staru uzliesmojums, kāds jebkad atklāts, bija tikai kosmosa atkritumu gabals

Galaktika GN-z11, kas, pēc zinātnieku domām, varētu būt visattālākā un vecākā galaktika, kāda novērota, uzlikta uz COODS-North aptaujas attēla.

Galaktika GN-z11, kas, pēc zinātnieku domām, varētu būt visattālākā un vecākā galaktika, kāda novērota, uzlikta uz COODS-North aptaujas attēla. (Attēla kredīts: NASA, ESA, P. Oesch (Jēlas universitāte), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Jēlas universitāte) un G. Illingvorta (Kalifornijas Universitāte, Santa Cruz))





Dažreiz zibspuldze ir tikai nejaušība.

Jauns dokuments ir atklājis, ka signāls, ko zinātnieki sākotnēji uzskatīja par revolucionāru atklājumu par gamma staru pārrāvumu no vecākās zināmās galaktikas Visumā, patiesībā atspoguļo saules gaismu no izlietotas raķešu stadijas Zemes orbītā.

Neapmierinošais secinājums nāk no Polijas zinātnieku komandas pēc diskusijas, kurā iesaistītas vairākas komandas par sevišķo novērojumu izcelsmi, ko 2017. gadā veica viens no dvīņu Keka teleskopiem Havaju salās. salīdzinot ar ārkārtīgi retu gamma staru pārrāvumu, Polijas komandai izdevās izsekot precīzam zibspuldzes izraisītajam objektam-iztērētam Breeze-M augšējam posmam no Krievijas raķetes Proton.



'Mēs pārbaudījām savus aprēķinus, salīdzinot ar trim citām publiski pieejamām orbītas aprēķināšanas programmatūrām,' guesswhozoo.com sacīja Mihaels Mihalovskis, astronoms Ādama Mickeviča universitātē Polijā un jaunā pētījuma galvenais autors.

Tātad, ko tieši redzēja Keka teleskops un kā pat ir iespējams kļūdīties visspēcīgākajā gaismas zibspuldzē Visumu notiek miljardiem gaismas gadu, lai saules gaisma atstarotu kosmosa atkritumu gabalu?

Saistīts: Astronomi no supernovas uztver izsmidzinātu gamma staru pārrāvumu



Nejauša novērošana

Sākotnējā novērojuma komanda, kuru vadīja zinātnieki no Pekinas Universitātes Ķīnā, nolēma izpētīt vienu no vecākajām galaktikām Visumā. Zināms kā GN-z11 , galaktika atrodas vairāk nekā 13 miljardu gaismas gadu attālumā Zeme . Tas nozīmē, ka teleskopi to var redzēt tikai tādu, kāds tas izskatījās apmēram pēc 420 miljoniem gadu lielais sprādziens , kad Visums bija ļoti jauns.

Komanda izmantoja gandrīz infrasarkano staru spektrogrāfu ar nosaukumu MOSFIRE, kas uzstādīts uz viena no Keka teleskopiem. Tā vietā, lai uzņemtu attēlus, spektrogrāfs mēra debess objekta spilgtumu noteiktos gaismas viļņu garumos. Komanda veica trīs minūšu GN-z11 mērījumus, kad pēkšņi iedegās galaktika. Tomēr nākamo trīs minūšu laikā signāls normalizējās.

Izslēdzot citas iespējas, zinātnieki secināja, ka pēkšņajam izgaismojumam ir jābūt gamma staru uzliesmojumam, spilgtākajam un enerģiskākajam gaismas uzplaiksnījumam Visumā, ko, domājams, rada masīvu zvaigžņu eksplozijas viņu dzīves beigās. astronomi sauc par supernovām. Gama staru uzliesmojumi, kas ilgst tikai dažas sekundes, īslaicīgi pārspēj visu pārējo apkārtējā kosmosā. Bet to izcelsmes izsekošana līdz šim ir bijusi nenotverama.



Komanda publicēja savus secinājumus decembrī žurnālā Nature Astronomy. Atklājums šķita liels darījums. Zinātnieki nekad nav novērojuši gamma staru uzliesmojumu tik vecā galaktikā, un, redzot vienu, tiktu atklāta jauna informācija par agrīno Visumu.

Pārāk netverams

Tomēr citi astronomi drīz vien sāka apšaubīt atradumus, un divi papīrus publicēts pirmdien (4. oktobrī) žurnālā Nature Astronomy izklāstīja, kas notika nepareizi.

Vienā no tiem Kopenhāgenas Universitātes Dānijā astronomijas asociētais profesors Čārlzs Šteinhards un viņa kolēģi apgalvoja, ka spilgtumu, visticamāk, izraisījis objekts, kas riņķo ap Zemi, nevis nejauša novērošana par retu gamma staru pārrāvumu. Iemesls: varbūtība.

'Varbūtība iegūt šādu gamma staru pārrāvumu ir neticami zema, apmēram 1 no 10 miljardiem,' Šteinhards sacīja guesswhozoo.com.

Astronomi lēš, ka, lai gan satelīti dienā konstatē aptuveni vienu gamma staru uzliesmojumu, tajā pašā laika posmā notiek aptuveni 500. Tomēr vairumā gadījumu zinātniekiem nav ne jausmas, no kurām galaktikām šie sprādzieni radušies.

'Lielie gamma staru teleskopi, ko mēs izmantojam, lai noteiktu gamma starus, tikai norāda, ka pārsprāga un izraisīja aptuvenu debesu reģionu, kur tas notika,' sacīja Šteinhards. 'Ja vēlaties uzzināt precīzu galaktiku, jums vajadzētu pietiekami ātri vērst optisko teleskopu uz šo reģionu, lai uztvertu zibspuldzi un atrastu tās avotu. Bet jums ir tikai maksimums 100 sekundes, lai to izdarītu. '

Mākslinieka iespaids par gamma staru pārsprāgšanu.

Mākslinieka iespaids par gamma staru pārsprāgšanu.(Attēla kredīts: NASA)

Izredzes

Lai noķertu gamma staru pārrāvumu vecākajā zināmajā galaktikā nejaušas attēlveidošanas kampaņas laikā, šķita mazliet par laimi. Tāpēc Šteinhards un viņa kolēģi meklēja citus skaidrojumus, tostarp pārskatīja tos, kurus noraidīja Ķīnas komanda. Zinātnieki pārmeklēja MOSFIRE arhīvus un citos novērojumos atrada desmitiem līdzīgu notikumu.

'Kad mēs paskatījāmies uz spilgtuma signālu, tas faktiski neizskatījās kā neviens no 10 000 iepriekš atklātajiem gamma staru pārrāvumiem,' sacīja Šteinhards. 'Tas vairāk izskatījās kā tipiska zvaigzne, piemēram, mūsu saule. Tātad tas varētu ietvert visu, kas atspoguļo saules gaismu. ”

Sākotnējā dokumentā Ķīnas komanda apgalvoja, ka satelīta atspulgs nevarēja izraisīt spilgtumu. Zinātnieki rakstīja, ka viņi pārbaudīja pieejamo orbītas informāciju par zināmiem satelītiem un gružiem un neatrada objektu, kura trajektorija būtu saskaņota ar redzēto. Astronomi arī rakstīja, ka būtu ārkārtīgi maz ticams, ka satelīts vai gruveši varētu traucēt šādiem novērojumiem. Bet Šteinharda un viņa kolēģu rezultāti dod labvēlīgāku šāda incidenta iespējamību - aptuveni vienu no 1000.

'Ja jums ir iespēja noķert tādu satelītu kā šis no 1000, salīdzinot ar vienu no miljardiem, varbūtība uztvert gamma staru pārrāvumu, tad nepārprotami ir 1 miljonu reižu lielāka iespēja, ka esat noķēris satelītu,' sacīja Šteinhards.

Attēli no optiskajiem teleskopiem ar taciņām izkaisīta riņķojošo satelītu skaits pēdējā laikā ir bijis uzmanības centrā, jo astronomi aicina ierobežot satelītu megakonstellācijas, piemēram, SpaceX Starlink interneta staru projekts. Uztriepes ir acīmredzamas, un to avots ir neapšaubāms. Tomēr spektroskopisko mērījumu gadījumā trokšņa noteikšana ir daudz grūtāka.

Vainīgā izsekošana

'Spektroskopijā to ir ļoti grūti atšķirt,' sacīja Mihalovskis. 'Spektrogrāfs uztver gaismu caur ļoti šauru spraugu. Satelīts atrodas ārpus spraugas, un tad pēkšņi tas uz īsu brīdi atrodas tā iekšpusē, līdz tai nav nekādas pēdas. ”

Mihalovskis un viņa komanda, Šteinharda aplēses pamudināti, izsekoja faktisko spilgtuma avotu, meklējot publiski pieejamo orbītā esošo objektu Space-Track datubāzi. Breeze-M augšējā pakāpe, kas riņķo pa Zemi ļoti eliptiskā orbītā, bija tieši īstajā vietā īstajā laikā, sacīja Mihalovskis

Interesanti, ka Ķīnas komanda sākotnēji bija izslēgusi šo raķešu posmu, pamatojoties uz aprēķiniem, izmantojot tīmeklī pieejamo astronomisko kalkulatoru ar nosaukumu Calsky. Taču Mihalovskis ir pārliecināts, ka viņu aprēķini bija kļūdaini.

'Ir grūti pateikt, kāpēc sākotnējais aprēķins atšķīrās,' viņš teica. 'Komandas izmantotā programmatūra tagad ir pārtraukta, tāpēc to nav iespējams reproducēt. Mūsu aprēķini sakrīt ar četriem citiem, tāpēc mēs esam diezgan pārliecināti, ka to izdarījām pareizi. ”

Saistītie stāsti:

-Gamma staru pārrāvumi netiek spārdīti
- Pirmais “bāreņu” gammas staru pārrāvums atklāj ieskatu spēcīgos zvaigžņu sprādzienos
-Dīvaini tuvumā esoši gamma staru uzliesmojumi neatbilst cerībām

Pieaugoša problēma astronomijā

Mīkla izceļ pieaugošo astronomijas problēmu: pieaugošais satelītu un kosmosa atkritumu objektu skaits orbītā traucē astronomiskiem novērojumiem un Visuma izpētei. Nesen veikts pētījums lēsa, ka līdz 40% astronomisko novērojumu ar plaša lauka teleskopiem varētu tikt sagrauti pēc tam, kad SpaceX būs izvietojis visus pašlaik plānotos 12 000 tās Starlink zvaigznāja pavadoņu.

Risinājums, pēc Mihalovska domām, nav viegls. 'Pat tagad ir neskaitāmi piemēri, kad satelīti šķērso attēlus, un tas tikai pasliktināsies,' sacīja Mihalovskis. 'Vienīgais risinājums ir novērot šos satelītus un precīzāk noteikt to orbītas, lai mēs izveidotu ļoti precīzu katalogu, kas palīdzēs mums pateikt, vai kaut kas patiesībā bija astronomisks notikums vai garāmgājējs satelīts.'

Šteinhards piekrita. 'Ja mums būtu laba datu bāze, ja mēs zinātu, ka satelīts vai atlūzu gabals izies cauri šai debess daļai šajā konkrētajā sekundē, mēs būtu apturējuši novērojumus šajā sekundē, gaidījuši, kad tas paies garām.' , un tad sāka nākamo ekspozīciju, 'viņš teica. 'Iemesls, kas nenotika, ir tas, ka šobrīd mums nav pareizas datu bāzes vai pareizā instrumentu kopuma.'

Sekojiet Terēzei Pultarovai vietnē Twitter @TerezaPultarova. Seko mums vietnē Twitter @Spacedotcom un tālāk Facebook .