GRB 970228: esimene järelhelendusega gammakiirguse plahvatus (1997)
GRB 970228 (1997) — esimene järelhelendusega gammakiirguse plahvatus: avastus, ebatavaline valguskõver, supernoova-võimalus ja galaktika 8,1 miljardit valgusaastat kaugusel.
GRB 970228 oli gammakiirguse plahvatus, mis jäi ajalukku kui esimene GRB, millele õnnestus tuvastada järelhelendus (afterglow). Sündmus aset leidis 28. veebruaril 1997. Alates 1993. aastast olid teoreetikud ennustanud, et GRB-dele peaksid järgnema järelvalgused eri lainepikkustel, kuid kuni selle sündmuseni olid GRB-sid täheldatud peamiselt ainult väga heledate ja suure energiaga gammakiirguse pursketena, ilma selgete järelhelendusteta.
Avastamine ja järelhelendus
Seda GRB-d paiknestasid ja tuvastasid peamiselt kosmoseobservatooriumid (sh Itaalias ja Hollandis koostöös töötanud BeppoSAX), mis võimaldasid esimesi kiiresti järgmisi vaatlusi teha. Kosmoseteleskoopide lokaliseerimise järel suunati maapealsed teleskoobid sama piirkonna vaatlemiseks ning leiti nii röntgen- kui ka optilise lainepikkuse järelhelendus. See oli esimene kord, kus optiline valgusallikas, mis hääbus aja jooksul, seoti kindlalt GRB-ga.
Valguskõver ja kestus
Plahvatuse valguskõveras ilmnes mitu eristuvat tippu ning sündmus kestis ligikaudu 80 sekundit. Valguskõvera keerukus — mitme tipu esinemine ja ebatavaline värelus — erines lihtsast ühe-tipulisest kujutisest ja viitas sellele, et plahvatuse protsessid olid mitmekihilised. Optiline järelhelendus hääbus aja jooksul ligikaudu võimsuse-seaduslikus (power-law) tempos, kuid hilisemates vaatlustes täheldati ka kõrvalekaldeid sellest lihtsast mudelist.
Seos supernoovaga ja teoreetiline tähendus
Optilise järelhelenduse hilisemad omadused — eelkõige valgus kõvera mõningane «põrgu» ehk aeglasem hääbumine ja võimaliku lisaäratise sarnasus supernoova valguskõveraga — andsid aluse oletusele, et mõned pikad GRB-d võivad olla seotud massiivsete tähtede kokkuvarisemisega (nn kollapsarite või supernoovadega). See sündmus andis tugevat toetust põhimõtetele, mille kohaselt järelhelendus tekib välissubstantsiga kokkupõrkest (external shock) ehk nii-öelda tulekera (fireball) mudelist.
Asukoht ja kaugus
Hiljem tehtud sügavad optilised vaatlused näitasid, et GRB 970228 paiknes väikese, hägusa galaktika läheduses. See galaktika on ligikaudu 8,1 miljardi valgusaasta kaugusel — mis kinnitab, et GRB-d on eksrilgalaktilised nähtused ja toimuvad väljaspool meie Linnuteed. Selle sündmuse host-galaktika punanihe (redshift) on ligikaudu z ≈ 0,7, mis vastab umbkaudu nimetatud kaugusele.
Miks GRB 970228 on tähtis
- See oli esimene GRB, millele kinnitati röntgen- ja optiline järelhelendus — oluline tõestus teoreetilistele eeldustele.
- Suunas edaspidiseid kiireid järelvaatlusprogramme: tänu sellele hakati GRB-sid kohe pärast avastust intensiivselt mitme lainepikkuse abil jälgima.
- Aitas kinnitada, et paljud GRB-d on kosmilised ja asuvad kaugetes galaktikates, mistõttu nende energia vabastused on erakordselt suured.
- Andis märku võimalikust seosest teatud tüüpi supernoovadega, mis on tänini GRB-de ja massiivsete tähtede saatusliku lõpu uurimisel oluline teema.
GRB 970228 tähistab murdepunkti gammakiirguse uurimises: selle järelhelenduse avastamine muutis GRB-de käsitlemise ja avas tee paljudele edaspidistele avastustele, sealhulgas kiirele ja täpsele lokaliseerimisele ning põhjalikumale füüsikalisele mõistmisele.
Põhjus
Reichart näitas, et GRB 970228 valguskõvera võis põhjustada ainult supernoova. Lõplikud tõendid gammakiirguspursete ja supernoovade ühendamise kohta leiti lõpuks GRB 020813 spektrist ja GRB 030329 järelhelendusest. Supernoova sarnased tunnused ilmnevad aga alles nädalaid pärast purset, mistõttu on võimalik, et väga varajased heleduse muutused on seletatavad tolmukaja abil.
Küsimused ja vastused
K: Mis on GRB 970228?
V: GRB 970228 on 28. veebruaril 1997 toimunud gammakiirguse plahvatus.
K: Mis on GRB 970228 puhul tähelepanuväärne?
V: GRB 970228 oli esimene GRB, millel oli järelhelendus ja see viitas sellele, et võib olla toimunud ka supernoova.
K: Mida olid teadlased GRB-de kohta ennustanud?
V: Teadlased olid ennustanud, et GRB-dele järgnevad järelhelendused alates 1993. aastast.
K: Milliseid purskeid oli enne GRB 970228 täheldatud?
V: Enne GRB 970228 oli GRB-d täheldatud ainult väga heledaid suure energiaga gammakiirguse purskeid.
K: Kui kaua kestis GRB 970228?
V: GRB 970228 kestis umbes 80 sekundit.
K: Kas GRB 970228 valguskõver oli normaalne?
V: Ei, GRB 970228 valguskõver ei olnud normaalne.
K: Kus toimus GRB 970228?
V: GRB 970228 toimus umbes 8,1 miljardi valgusaasta kaugusel, väljaspool Linnuteed, samas galaktikas.
Otsige