NAJNOWSZE OBSERWACJE


    Kolejnym (po obserwacjach CGRO) krokiem milowym w astronomii błysków gamma było odkrycie poświat po błyskach. Dzięki obserwacjom satelity Beppo-SAX udało się po raz pierwszy zaobserwować błyski (a raczej obiekty w miejscach wystąpienia błysków) na falach innych niż gamma. Obserwacje takie otworzyły z kolei zupełnie nowe możliwości badawcze, o których astronomowie marzyli od dawna, z największą dotychczasową niewiadomą - pomiarem odległości do błysku (!!!) - na czele.

 

1. Satelita Beppo-SAX

 

    W dniu 30.04.1995r wystrzelony na orbitę wokół Ziemi włosko-holenderski satelita Beppo-SAX (Beppo od ksywki włoskiego astronoma Giuseppe Occhialini'ego, SAX od Satellite per Astronomia X). Był to pierwszy w historii satelita przeznaczony tylko i wyłącznie do obserwacji błysków gamma. Jako pierwszy został wyposażony oprócz detektorów gamma również w teleskop promieniowania X, dzięki któremu można było wyznaczać pozycję błysków z dokładnością ok. 5 minut kątowych (a więc 12 razy lepiej niż BATSE). Taka dokładność pozwala już skierować naziemne teleskopy w miejsce błysku.

 

Satelita Beppo-SAX.

  

    Satelita działał do 02.05.2003r.

 

2. Odkrycie poświaty

 

    Pierwsza okazja na obserwacje naziemne błysku nadarzyła się 28.02.1997r. Zaobserwowany wówczas błysk (oznaczony od daty GRB970228) został zlokalizowany precyzyjnie na niebie w rekordowym ówcześnie tempie 8 godzin. Dzięki temu już 20 godzin po błysku skierowano w jego miejsce teleskopy optyczne i okazało się, że w miejscu błysku znajduje się słabnący obiekt gwiazdowy (!!!). Obserwacje za pomocą Teleskopu Kosmicznego Hubble'a pokazały, iż wokół owej gwiazdki znajduje się niewyraźna plamka, co zinterpretowano jako obraz odległej galaktyki z której pochodził błysk.

 

Zdjęcie błysku z dnia 28.02.1997r w promieniach X

wykonane przez satelitę Beppo-SAX.

 

Zdjęcie poświaty optycznej po błysku z dnia 28.02.1997r

wykonane przez Teleskop Kosmiczny Hubble'a.

 

3. Pierwszy pomiar odległości

 

    Dużo bardziej owocna okazała się obserwacja poświaty po błysku z dnia 08.05.1997r. Udało się wówczas (pierwszy raz w historii) zmierzyć za pomocą teleskopu Keck II jej przesunięcie ku czerwieni. Okazało się, że wynosi ono z = 0.835, co odpowiada odległości ok. 2000 Mpc (czyli ok. 7 miliardów lat świetlnych). Pomiar ten zdecydowanie wskazywał na kosmologiczne pochodzenie błysków gamma. Od tego czasu praktycznie zarzucono teorie związane z halo Galaktyki i skoncentrowano się na rozwijaniu koncepcji pochodzenia błysków gamma z odległych galaktyk.

    Należy jednak zwrócić uwagę, że w tym przypadku nie udało się znaleźć żadnej plamki (galaktyki) wokół poświaty po błysku. Możliwe jednak, że przy tak wielkiej odległości jest ona po prostu za słaba dla naszych teleskopów.

 

Zdjęcie poświaty optycznej po błysku z dnia 08.05.1997r.

 

    Obserwacje poświaty po tym błysku udało się również wykonać na falach radiowych. Okazało się, że w tym zakresie jasność poświaty zmieniała się nieregularnie. Zinterpretowano to jako scyntylację. Zjawisko to jest dobrze znane wszystkim, którzy w nocy spojrzą na gwiazdy na niebie. Widać wówczas, że  ich światło nie jest stałe lecz jakby "migocze". Jest za to odpowiedzialna atmosfera Ziemi, która ciągle drgając (nawet bez wiatru) zmienia nieco w każdym momencie ilość światła docierającą do nas od gwiazd. Co ciekawe zjawisko to nie występuje dla planet, one nie "migoczą" na niebie. Jest to związane z tym, że mają one dużo większe rozmiary kątowe na niebie od gwiazd. Są po prostu większe od zaburzeń w powietrzu i przez to ma ono znikomy wpływ na ich jasność.

    Analogiczne zjawisko zaobserwowano na falach radiowych dla poświaty po omawianym błysku. Tym razem jednak scyntylacji nie powodowała nasza atmosfera lecz gaz międzygwiazdowy. Co ciekawe po pewnym czasie scyntylacje poświaty ustały. Domyślono się, że obiekt powiększył swoje rozmiary tak iż przestał scyntylować. Czyniąc pewne założenia pozwoliło to oszacować rozmiary kątowe świecącej radiowo poświaty, a w raz z pomiarem odległości również rozmiary rzeczywiste (o takich możliwościach wcześniej się astronomom nawet nie śniło - żeby, zmierzyć rozmiary obiektu znajdującego się tak daleko, że nie widać nawet galaktyki z której pochodzi !!!). Okazało się, że rozmiar badanego obiektu wynosi ok. 7000 AU.

 

4. Błysk gigant

 

    W dniu 23.01.1999r udało się zaobserwować jeden z najjaśniejszych błysków gamma (oznaczenie GRB990123). Bardzo szybko udało się wykonać zdjęcia w zakresie optycznym i okazało się, że poświata osiągnęła jasność 9 wielkości gwiazdowych. Był to więc błysk widoczny przez zwykłą lornetkę, trzeba by tylko wiedzieć gdzie i kiedy spojrzeć na niebo (!!!). Jeszcze większe zdziwienie pojawiło się po zmierzeniu odległości, która wynosiła ok. 10 mld lat świtlnych (z = 1.6). Musiał więc to być gigantyczny błysk, by być tak jasny przy tak wielkiej odległości. Obliczono, że byłby widoczny nawet z odległości dla których przesunięcie ku czerwieni wynosi z = 50, podczas gdy obecnie najdalsze obiekty rejestruje się przy odległościach dla których z = 6.5.

 

Zdjęcie poświaty optycznej po gigantycznym błysku z dnia 23.01.1999r

wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a.

 

    Choć obecnie najdalszy zmierzony błysk miał z = 4.5 jest prawdopodobne, że uda się zaobserwować dużo dalsze obiekty, dosłownie na skraju obserwowanego Wszechświata.

 

4. Satelita HETE-2

 

    Obecnie działającym satelitą, który wykorzystuje się do szybkiej lokalizacji błysków gamma jest HETE-2 (High Energy Transient Explorer). Wystrzelony w 09.10.2000r działa do dzisiaj i jest podstawą międzynarodowej sieci szybkiego reagowania. Główny bowiem problem w obserwacjach poświat polega na tym, że błysk gamma trwa zazwyczaj zaledwie kilka sekund. Niestety przetworzenie danych z satelity, wysłanie do zainteresowanego obserwatorium i wykonanie zdjęć trwa dużo dłużej. Trochę pomocny jest tu fakt, że po zniknięciu błysku na falach gamma w innych zakresach może się on utrzymywać dużo dłużej - nawet miesiące, choć jest wówczas bardzo słabiutki. Czas jest więc krytyczny i satelita HETE-2 został tak zbudowany by przesyłał dane o pozycji błysku w ciągu sekund.

 

Satelita HETE-2.

 

    Specjalnie do obserwacji poświat skonstruowano też teleskopy naziemne ROTSE (Robotic Optical Transient Search Experiment). Zostały one oparte o konstrukcje militarne służące do obserwacji rakiet balistycznych. Dzięki temu teleskop taki potrafi w ciągu sekundy nacelować się dokładnie w dowolne miejsce na niebie i rozpocząć obserwacje.

 

Jeden z teleskopów do szybkiej lokalizacji błysków gamma ROTSE.

 


STRONA GŁÓWNA