Gammastrahl-Brüche (GRBs) sind Blitze der Gammastrahlung, die mit äußerst energischen Explosionen vereinigt ist, die in entfernten Milchstraßen beobachtet worden sind. Sie sind die am meisten leuchtenden elektromagnetischen Ereignisse, die bekannt sind, im Weltall vorzukommen. Brüche können von zehn Millisekunden bis mehrere Minuten dauern; ein typisches Platzen dauert 20-40 Sekunden. Dem anfänglichen Platzen wird gewöhnlich von einem länger gelebten "Abendrot" gefolgt, das an längeren Wellenlängen (Röntgenstrahl ausgestrahlt ist, ultraviolett, optisch, infrarot, Mikrowellen- und Radio-).

Meiste haben bemerkt, dass, wie man glaubt, GRBs aus einem schmalen Balken der intensiven Radiation bestehen, die während eines Supernova-Ereignisses, als ein schnelles Drehen, Hoch-Massensternzusammenbrüche veröffentlicht ist, um einen Neutronenstern, Quark-Stern oder schwarzes Loch zu bilden. Eine Unterklasse von GRBs (die "kurzen" Brüche) scheint, aus einem verschiedenen Prozess zu entstehen. Das kann die Fusion von binären Neutronensternen und vielleicht spezifisch die Entwicklung der Klangfülle zwischen der Kruste und dem Kern solcher Sterne infolge der massiven Gezeitenkräfte erfahren sein, in den Sekunden bis zu ihrer Kollision führend, die komplette Kruste des Sterns veranlassend, in Stücke zu brechen.

Die Quellen vom grössten Teil von GRBs sind Milliarden von Lichtjahren weg von der Erde, andeutend, dass die Explosionen beide äußerst energisch sind (ein typisches Platzen veröffentlicht so viel Energie in ein paar Sekunden, wie die Sonne in seiner kompletten 10 Milliarden jährigen Lebenszeit wird), und äußerst selten (einige pro Milchstraße pro Million Jahre). Alle haben bemerkt, dass GRBs von der Außenseite der Milchstraße-Milchstraße entstanden sind, obwohl eine zusammenhängende Klasse von Phänomenen, weichen Gammawiederholender-Aufflackern, mit magnetars innerhalb der Milchstraße vereinigt wird. Es ist Hypothese aufgestellt worden, dass ein in der Milchstraße gesprengter Gammastrahl, direkt zur Erde hinweisend, ein Massenerlöschen-Ereignis verursachen konnte.

GRBs wurden zuerst 1967 durch die Satelliten von Vela entdeckt, eine Reihe von Satelliten hat vorgehabt, versteckte Kernwaffentests zu entdecken. Hunderte von theoretischen Modellen wurden vorgeschlagen, um diese Brüche in den Jahren im Anschluss an ihre Entdeckung, wie Kollisionen zwischen Kometen und Neutronensternen zu erklären. Wenig Information war verfügbar, um diese Modelle bis zur 1997-Entdeckung des ersten Röntgenstrahls und optischen afterglows und direkten Maßes ihrer Rotverschiebungen mit der optischen Spektroskopie nachzuprüfen. Diese Entdeckungen und nachfolgende Studien der Milchstraßen und mit den Brüchen vereinigten supernovae, haben die Entfernung und Lichtstärke von GRBs geklärt, endgültig sie in entfernte Milchstraßen legend und langen GRBs mit den Todesfällen von massiven Sternen verbindend.

Geschichte

Gammastrahl-Brüche wurden zuerst gegen Ende der 1960er Jahre durch die Vereinigten Staaten beobachtet. Satelliten von Vela, die gebaut wurden, um Gammastrahlungspulse zu entdecken, die durch im Raum geprüfte Kernwaffen ausgestrahlt sind. Die Vereinigten Staaten haben vermutet, dass die UDSSR versuchen könnte, heimliche Kerntests nach dem Unterzeichnen des Kerntestverbot-Vertrags 1963 zu führen. Am 2. Juli 1967, an 14:19 UTC, Vela 4 und Vela haben 3 Satelliten einen Blitz der Gammastrahlung verschieden von jeder bekannten Kernwaffenunterschrift entdeckt. Unsicher, was geschehen war, aber das nicht Betrachten der Sache besonders dringend, die Mannschaft am Los Alamos Scientific Laboratory, der von Ray Klebesadel geführt ist, hat die Daten weg für die Untersuchung abgelegt. Da zusätzliche Satelliten von Vela mit besseren Instrumenten gestartet wurden, hat die Mannschaft von Los Alamos fortgesetzt, unerklärliche Gammastrahl-Brüche in ihren Daten zu finden. Indem sie die verschiedene Ankunftszeit der Brüche, wie entdeckt, durch verschiedene Satelliten analysiert hat, ist die Mannschaft im Stande gewesen, Überschlagsrechnungen für die Himmel-Positionen von sechzehn Brüchen zu bestimmen und endgültig einen Land- oder Sonnenursprung auszuschließen. Die Entdeckung wurde freigegeben und 1973 als ein Astrophysical Zeitschriftenartikel betitelt "Beobachtungen von Gammastrahl-Ausbrüchen von Kosmischem Ursprung" veröffentlicht.

Viele Theorien wurden vorgebracht, um diese Brüche zu erklären, von denen die meisten nahe gelegene Quellen innerhalb der Milchstraße-Milchstraße postuliert haben. Wenige Fortschritte wurden bis zum 1991-Start der Gammastrahl-Sternwarte von Compton und seines Instrumentes des Platzens Und Vergänglichen Quellforschers (BATSE), eines äußerst empfindlichen Gammastrahl-Entdeckers gemacht. Dieses Instrument hat entscheidende Daten zur Verfügung gestellt, die anzeigen, dass der Vertrieb von GRBs — nicht beeinflusst zu jeder besonderen Richtung im Raum, solcher als zum galaktischen Flugzeug oder dem galaktischen Zentrum isotropisch ist. Wegen der glatt gemachten Gestalt der Milchstraße-Milchstraße würden Quellen innerhalb unserer eigenen Milchstraße in oder in der Nähe vom Galaktischen Flugzeug stark konzentriert. Die Abwesenheit jedes solchen Musters im Fall von GRBs hat starke Beweise zur Verfügung gestellt, dass Gammastrahl-Brüche von jenseits der Milchstraße kommen müssen. Jedoch sind einige Milchstraße-Modelle noch mit einem isotropischen Vertrieb im Einklang stehend.

Kollege protestiert als Kandidat-Quellen

Seit Jahrzehnten nach der Entdeckung von GRBs haben Astronomen nach einer Kopie an anderen Wellenlängen gesucht: d. h., jeder astronomische Gegenstand im Stellungszufall mit einem kürzlich beobachteten Platzen. Astronomen haben gedacht, dass viele verschiedene Klassen von Gegenständen, einschließlich des Weißes, Pulsars, supernovae, kugelförmige Trauben, Quasare, Milchstraßen von Seyfert und FASS Gegenstände von Lac überragt. Alle diese Suchen, waren und in einigen Fällen besonders gut lokalisierte Brüche erfolglos (diejenigen, deren Positionen damit bestimmt wurden, was dann ein hoher Grad der Genauigkeit war), konnte klar gezeigt werden, keine hellen Gegenstände jeder mit der Position im Einklang stehenden Natur zu haben, ist auf die Ermitteln-Satelliten zurückzuführen gewesen. Das hat einen Ursprung entweder von sehr schwachen Sternen oder von äußerst entfernten Milchstraßen angedeutet. Sogar die genauesten Positionen haben zahlreiche schwache Sterne und Milchstraßen enthalten, und es wurde weit zugegeben, dass die Endentschlossenheit der Ursprünge von kosmischen Gammastrahl-Brüchen sowohl neue Satelliten als auch schnellere Kommunikation verlangen würde.

Abendrot

Mehrere Modelle für den Ursprung von Gammastrahl-Brüchen haben verlangt, dass dem anfänglichen Ausbruch von Gammastrahlung von der langsam verwelkenden Emission an längeren Wellenlängen gefolgt werden sollte, die durch Kollisionen zwischen dem Platzen ejecta und interstellaren Benzin geschaffen sind. Diese verwelkende Emission würde das "Abendrot" genannt. Frühe Suchen nach diesem Abendrot, waren größtenteils wegen der Schwierigkeiten erfolglos, eine Position eines Platzens an längeren Wellenlängen sofort nach dem anfänglichen Platzen zu beobachten. Der Durchbruch ist im Februar 1997 gekommen, als SatellitenbeppoSAX ein Gammastrahl-Platzen (GRB 970228) entdeckt hat, und als die Röntgenstrahl-Kamera zur Richtung angespitzt wurde, aus der das Platzen entstanden war, hat es verwelkende Röntgenstrahl-Emission entdeckt. Das Fernrohr von William Herschel hat ein verwelkendes optisches Seitenstück 20 wenige Stunden nach dem Platzen identifiziert. Sobald der GRB verwelkt ist, ist tiefe Bildaufbereitung im Stande gewesen, eine schwache, entfernte Gastgeber-Milchstraße an der Position des GRB, wie genau festgestellt, durch das optische Abendrot zu identifizieren.

Wegen der sehr schwachen Lichtstärke dieser Milchstraße wurde seine genaue Entfernung seit mehreren Jahren nicht gemessen. Kurz vorher dann ist ein anderer Hauptdurchbruch mit dem folgenden Ereignis vorgekommen, das von BeppoSAX, GRB 970508 eingeschrieben ist. Dieses Ereignis wurde innerhalb von vier Stunden seiner Entdeckung lokalisiert, Forschungsmannschaften erlaubend, zu beginnen, Beobachtungen viel eher zu machen, als jedes vorherige Platzen. Das Spektrum des Gegenstands hat eine Rotverschiebung von z = 0.835 offenbart, das Platzen in einer Entfernung von ungefähr 6 Milliarden Lichtjahren von der Erde legend. Das war der erste genaue Entschluss von der Entfernung zu einem GRB, und zusammen mit der Entdeckung der Gastgeber-Milchstraße 970228 hat bewiesen, dass GRBs in äußerst entfernten Milchstraßen vorkommen. Innerhalb von ein paar Monaten hat die Meinungsverschiedenheit über die Entfernungsskala geendet: GRBs waren extragalactic Ereignisse, die innerhalb von schwachen Milchstraßen in enormen Entfernungen entstehen. Im nächsten Jahr wurde GRB 980425 innerhalb eines Tages durch eine zusammenfallende helle Supernova (SN 1998bw) gefolgt, eine klare Verbindung zwischen GRBs und den Todesfällen von sehr massiven Sternen anzeigend. Dieses Platzen hat die erste starke Vorstellung über die Natur der Systeme gegeben, die GRBs erzeugen.

BeppoSAX hat bis 2002 fungiert, und CGRO (mit BATSE) war deorbited 2000. Jedoch hat die Revolution in der Studie von Gammastrahl-Brüchen die Entwicklung mehrerer zusätzlicher Instrumente entworfen spezifisch angeregt, die Natur von GRBs besonders in den frühsten Momenten im Anschluss an die Explosion zu erforschen. Die erste derartige Mission, HETE-2, ist 2000 losgefahren und hat bis 2006 fungiert, die meisten Hauptentdeckungen während dieser Periode zur Verfügung stellend. Eine der erfolgreichsten Raummissionen wurde bis heute Schnell 2004 gestartet, und bezüglich 2011 ist noch betrieblich. Schnell wird mit einem sehr empfindlichen Gammastrahl-Entdecker sowie Röntgenstrahl an Bord und optischen Fernrohren ausgestattet, die schnell und automatisch slewed sein können, um Abendrot-Emission im Anschluss an ein Platzen zu beobachten. Mehr kürzlich wurde die Mission von Fermi gestartet, den Gammastrahl-Platzen-Monitor tragend, der Brüche an einer Rate von mehreren hundert pro Jahr entdeckt, von denen einige hell genug sind, um an äußerst hohen Energien mit dem Großen Bereichsfernrohr von Fermi beobachtet zu werden. Inzwischen, auf dem Boden, sind zahlreiche optische Fernrohre gebaut oder modifiziert worden, um Robotic-Kontrollsoftware zu vereinigen, die sofort auf durch das Gammastrahl-Platzen-Koordinatennetz gesandte Signale antwortet. Das erlaubt den Fernrohren, zu einem GRB häufig innerhalb von Sekunden schnell wiederhinzuweisen, das Signal zu erhalten, und während die Gammastrahl-Emission selbst noch andauernd ist.

Neue Entwicklungen im Laufe der letzten paar Jahre schließen die Anerkennung von kurzen Gammastrahl-Brüchen als eine getrennte Klasse (wahrscheinlich wegen sich verschmelzender Neutronensterne und nicht vereinigt mit supernovae), die Entdeckung der verlängerten, unregelmäßigen flackernden Tätigkeit an Röntgenstrahl-Wellenlängen ein, die seit vielen Minuten nach dem grössten Teil von GRBs und der Entdeckung des am meisten leuchtenden (GRB 080319B) und der erstere am entferntesten (GRB 090423) Gegenstände im Weltall dauern. Der entfernteste bekannte GRB, GRB 090429B, ist jetzt der entfernteste bekannte Gegenstand im Weltall.

Klassifikation

Während die meisten astronomischen vergänglichen Quellen einfache und konsequente Zeitstrukturen haben (normalerweise ein schnelles Erhellen, das vom allmählichen Verblassen, als in einem nova oder Supernova gefolgt ist), sind die leichten Kurven von Gammastrahl-Brüchen äußerst verschieden und kompliziert. Kein zwei Gammastrahl hat geplatzt leichte Kurven sind mit der großen in fast jedem Eigentum beobachteten Schwankung identisch: Die Dauer der erkennbaren Emission kann sich von Millisekunden bis Zehnen von Minuten ändern, es kann eine einzelne Spitze oder mehrere individuelle Subpulse geben, und individuelle Spitzen können symmetrisch sein oder mit dem schnellen Erhellen und sehr langsamen Verblassen. Einigen Brüchen wird durch ein "Vorgänger"-Ereignis, ein schwaches Platzen vorangegangen, dem dann (nach Sekunden zu Minuten keiner Emission überhaupt) durch die viel intensivere "wahre" platzende Episode gefolgt wird. Die leichten Kurven von einigen Ereignissen haben äußerst chaotische und komplizierte Profile mit fast keinen wahrnehmbaren Mustern.

Obwohl einige leichte Kurven mit bestimmten vereinfachten Modellen grob wieder hervorgebracht werden können, sind wenige Fortschritte im Verstehen der vollen beobachteten Ungleichheit gemacht worden. Viele Klassifikationsschemas sind vorgeschlagen worden, aber diese basieren häufig allein auf Unterschieden im Äußeren von leichten Kurven und können keinen wahren physischen Unterschied in den Ahnen der Explosionen immer widerspiegeln. Jedoch zeigen Anschläge des Vertriebs der beobachteten Dauer für eine Vielzahl von Gammastrahl-Brüchen einen klaren bimodality, die Existenz von zwei getrennten Bevölkerungen andeutend: eine "kurze" Bevölkerung mit einer durchschnittlichen Dauer von ungefähr 0.3 Sekunden und eine "lange" Bevölkerung mit einer durchschnittlichen Dauer von ungefähr 30 Sekunden. Beider Vertrieb ist mit einem bedeutenden Übergreifen-Gebiet sehr breit, in dem die Identität eines gegebenen Ereignisses von der Dauer allein nicht klar ist. Zusätzliche Klassen außer diesem zweiabgestuften System sind sowohl auf dem theoretischen als auch auf Beobachtungsboden vorgeschlagen worden.

Lange Gammastrahl-Brüche

Die meisten beobachteten Ereignisse haben eine Dauer von größeren als zwei Sekunden und werden als lange Gammastrahl-Brüche klassifiziert. Weil diese Ereignisse die Mehrheit der Bevölkerung einsetzen, und weil sie dazu neigen, den hellsten afterglows zu haben, sind sie im viel größeren Detail studiert worden als ihre kurzen Kollegen. Fast jedes gut studierte lange Gammastrahl-Platzen ist mit einer Milchstraße mit der schnellen Sternbildung, und in vielen Fällen zu einer Kernzusammenbruch-Supernova ebenso verbunden worden, eindeutig langen GRBs mit den Todesfällen von massiven Sternen vereinigend. Lange GRB Abendrot-Beobachtungen, an der hohen Rotverschiebung, sind auch mit dem GRB im Einklang stehend, der in sternbildenden Gebieten entstanden ist.

Ein einzigartiges Gammastrahl-Emissionsereignis, GRB 110328A, Beständigkeit von mehr als zweieinhalb Monaten wurde beobachtet, am 28. März 2011 anfangend, aus dem Zentrum einer kleinen Milchstraße an der Rotverschiebung z = 0.3534 entstehend. Das Ereignis wird als ein supermassives schwarzes Loch interpretiert, das einen Stern, am wahrscheinlichsten ein weißer Zwerg verschlingt, und seinen Balken der Radiation zur Erde ausstrahlt. Es konnte so als ein provisorisch aktiver blazar (ein Typ des Quasars) angesehen werden.

Kurze Gammastrahl-Brüche

Ereignisse mit einer Dauer weniger als ungefähr zwei Sekunden werden als kurze Gammastrahl-Brüche klassifiziert. Diese sind für ungefähr 30 % von Gammastrahl-Brüchen verantwortlich, aber bis 2005 war kein Abendrot von jedem kurzen Ereignis erfolgreich entdeckt worden, und wenig war über ihre Ursprünge bekannt. Seitdem hat mehrere Dutzende kurzer Gammastrahl geplatzt afterglows sind entdeckt und lokalisiert worden, von denen mehrere mit Gebieten wenig oder keiner Sternbildung, wie große elliptische Milchstraßen und die Hauptgebiete von großen Milchstraße-Trauben vereinigt werden. Das schließt eine Verbindung zu massiven Sternen aus, bestätigend, dass kurze Ereignisse von langen Ereignissen physisch verschieden sind. Außerdem hat es keine Vereinigung mit supernovae gegeben.

Die wahre Natur dieser Gegenstände (oder sogar ob das aktuelle Klassifikationsschema genau ist) bleibt unbekannt, obwohl die Haupthypothese ist, dass sie aus den Fusionen von binären Neutronensternen oder einem Neutronenstern mit einem schwarzen Loch entstehen. Die Mitteldauer dieser Ereignisse von 0.2 Sekunden deutet eine Quelle des sehr kleinen physischen Diameters in Sternbegriffen an: weniger als 0.2 leichte Sekunden oder 5 % des Diameters der Sonne. Das allein deutet einen sehr kompakten Gegenstand als die Quelle an. Die Beobachtung von Minuten zu Stunden von Röntgenstrahl-Blitzen nach einem kurzen Gammastrahl-Platzen ist mit kleinen Partikeln eines primären Gegenstands wie ein Neutronenstern im Einklang stehend, der am Anfang durch ein schwarzes Loch in weniger als zwei Sekunden geschluckt ist, die um einige Stunden von kleineren Energieereignissen gefolgt sind, weil restliche Bruchstücke des Gezeiten-gestörten Neutronenstern-Materials (nicht mehr neutronium) in der Bahn zur Spirale ins schwarze Loch im Laufe einer längeren Zeitspanne bleiben. Ein kleiner Bruchteil von kurzen Gammastrahl-Brüchen wird wahrscheinlich durch riesige Aufflackern von weichen Gammawiederholenden in nahe gelegenen Milchstraßen erzeugt.

Energetics und strahlend

Gammastrahl-Brüche, sind wie beobachtet, von der Erde trotz ihrer normalerweise riesigen Entfernungen sehr hell. Ein durchschnittlicher langer GRB hat einen bolometric Fluss, der mit einem hellen Stern unserer Milchstraße trotz einer Entfernung von Milliarden von Lichtjahren (im Vergleich zu einigen Zehnen von Lichtjahren für die meisten sichtbaren Sterne) vergleichbar ist. Der grösste Teil dieser Energie wird in der Gammastrahlung veröffentlicht, obwohl einige GRBs äußerst leuchtende optische Kopien ebenso haben. GRB 080319B wurde zum Beispiel von einer optischen Kopie begleitet, die an einem sichtbaren Umfang 5.8, vergleichbar mit diesem der dunkelsten Sterne des nackten Auges trotz der Entfernung des Platzens von 7.5 Milliarden Lichtjahren kulminiert hat. Diese Kombination der Helligkeit und Entfernung verlangt eine äußerst energische Quelle. Die Gammastrahl-Explosion annehmend, kugelförmig zu sein, würde die Energieproduktion von GRB 080319B innerhalb eines Faktors von zwei der mit dem Restmassenenergie der Sonne sein (die Energie, die veröffentlicht würde, waren die Sonne, die völlig in die Radiation umzuwandeln ist).

Kein bekannter Prozess im Weltall kann diese viel Energie in solch einer kurzen Zeit erzeugen. Jedoch, wie man denkt, sind Gammastrahl-Brüche hoch eingestellte Explosionen mit dem grössten Teil der Explosionsenergie, die in ein schmales Strahl zusammenfallen gelassen ist, das mit Geschwindigkeiten außerordentliche 99.995 % der Geschwindigkeit des Lichtes reist. Die ungefähre winkelige Breite des Strahles (d. h. der Grad von strahlenden) kann direkt durch das Beobachten der achromatischen "Strahlbrechungen" in Abendrot-Licht-Kurven geschätzt werden: Eine Zeit, nach der das langsam verfallende Abendrot plötzlich beginnt, schnell als das Strahl zu verwelken, verlangsamt sich und kann seine Radiation als effektiv nicht mehr strahlen. Beobachtungen deuten bedeutende Schwankung im Strahlwinkel zwischen 2 und 20 Graden an.

Weil ihre Energie stark gestrahlt wird, wie man erwartet, verpasst die durch die meisten Brüche ausgestrahlte Gammastrahlung die Erde und wird nie entdeckt. Wenn ein Gammastrahl-Platzen zur Erde angespitzt wird, veranlasst die Fokussierung seiner Energie entlang einem relativ schmalen Balken das Platzen, viel heller zu scheinen, als es gewesen wäre, waren seine Energie ausgestrahlt kugelförmig. Wenn diese Wirkung in Betracht gezogen wird, wie man beobachtet, haben typische Gammastrahl-Brüche eine wahre Energieausgabe von ungefähr 10 J, oder über 1/2000 einer gleichwertigen Sonnenmassenenergie. Das ist mit der Energie vergleichbar, die in einer hellen Supernova des Typs Ib/c veröffentlicht ist (manchmal hat einen "hypernova" genannt), und innerhalb der Reihe von theoretischen Modellen. Wie man beobachtet hat, haben sehr helle supernovae mehrere der nächsten GRBs begleitet. Die zusätzliche Unterstützung für den in GRBs strahlenden starken ist aus Beobachtungen von starken Asymmetrien in den Spektren der nahe gelegenen Supernova des Typs Ic und von nach Brüchen lange gedauerten Radiobeobachtungen gekommen, wenn ihre Strahlen nicht mehr relativistisch sind.

Kurze GRBs scheinen, aus einer niedrigeren Rotverschiebung (d. h. weniger entfernt) Bevölkerung zu kommen, und sind weniger leuchtend als langer GRBs. Der Grad von strahlenden in kurzen Brüchen ist nicht genau gemessen worden, aber als eine Bevölkerung sie werden wahrscheinlich weniger zusammenfallen gelassen als langer GRBs oder vielleicht überhaupt in einigen Fällen nicht zusammenfallen gelassen.

Ahnen

Wegen der riesigen Entfernungen von den meisten Gammastrahl-Platzen-Quellen von der Erde, Identifizierung der Ahnen, sind die Systeme, die diese Explosionen erzeugen, besonders schwierig. Die Vereinigung von einigen lange GRBs mit supernovae und der Tatsache, dass ihre Gastgeber-Milchstraßen schnell sternbildendes Angebot sehr starke Beweise sind, dass lange Gammastrahl-Brüche mit massiven Sternen vereinigt werden. Der am weitesten akzeptierte Mechanismus für den Ursprung von langfristigem GRBs ist das collapsar Modell, in dem der Kern eines äußerst massiven, niedrigen-metallicity, schnell Stern rotieren lassend, in ein schwarzes Loch in den Endstufen seiner Evolution zusammenbricht. Die Sache in der Nähe vom Kern des Sterns regnet unten zum Zentrum und den Strudeln in eine dichte Akkretionsplatte. Der infall dieses Materials in ein schwarzes Loch vertreibt ein Paar von relativistischen Strahlen entlang der Rotationsachse, die durch den Sternumschlag schlagen und schließlich die Sternoberfläche durchbrechen und als Gammastrahlung ausstrahlen. Einige alternative Modelle ersetzen das schwarze Loch durch einen kürzlich gebildeten magnetar, obwohl die meisten anderen Aspekte des Modells (der Zusammenbruch des Kerns eines massiven Sterns und der Bildung von relativistischen Strahlen) dasselbe sind.

Die nächsten Analoga innerhalb der Milchstraße-Milchstraße der Sterne, die lange Gammastrahl-Brüche erzeugen, sind die Sterne von Wolf-Rayet, äußerst heiße und massive Sterne wahrscheinlich, die am meisten oder ganzer ihr Wasserstoff wegen des Strahlendrucks verschüttet haben. Eta Carinae und WR 104 sind als mögliche zukünftige Gammastrahl-Platzen-Ahnen zitiert worden. Es ist unklar, wenn ein Stern in der Milchstraße die passenden Eigenschaften hat, um ein Gammastrahl-Platzen zu erzeugen.

Das Modell des massiven Sterns erklärt wahrscheinlich nicht, dass alle Typen des Gammastrahls platzen. Es gibt starke Beweise, dass einige Gammastrahl-Brüche der kurzen Dauer in Systemen ohne Sternbildung vorkommen, und wo keine massiven Sterne, wie elliptische Milchstraßen und Milchstraße halos da sind. Die begünstigte Theorie für den Ursprung von kürzesten Gammastrahl-Brüchen ist die Fusion eines binären Systems, das aus zwei Neutronensternen besteht. Gemäß diesem Modell, den zwei Sternen in einer Dualzahl, die langsam zu einander wegen der Ausgabe der Energie über die Gravitationsradiation bis spiralförmig ist, zerreißen die Neutronensterne plötzlich einander wegen Gezeitenkräfte und Zusammenbruchs in ein einzelnes schwarzes Loch. Der infall der Sache ins neue schwarze Loch erzeugt eine Akkretionsplatte und veröffentlicht einen Ausbruch von Energie, die dem collapsar Modell analog ist. Viele andere Modelle sind auch vorgeschlagen worden, um kurze Gammastrahl-Brüche, einschließlich der Fusion eines Neutronensterns und eines schwarzen Loches, des akkretionsveranlassten Zusammenbruchs eines Neutronensterns oder der Eindampfung von primordialen schwarzen Löchern zu erklären.

Emissionsmechanismen

Die Mittel, durch die die Gammastrahl-Bruch-Bekehrter-Energie in die Radiation schlecht verstanden, und bezüglich 2010 bleibt, gab es noch kein allgemein akzeptiertes Modell dafür, wie dieser Prozess vorkommt. Jedes erfolgreiche Modell der GRB Emission muss den physischen Prozess erklären, um Gammastrahl-Emission zu erzeugen, die die beobachtete Ungleichheit von leichten Kurven, Spektren und anderen Eigenschaften vergleicht. Besonders schwierig ist das Bedürfnis, die sehr hohe Wirksamkeit zu erklären, die aus einigen Explosionen abgeleitet wird: Einige Gammastrahl-Brüche können nicht weniger als Hälfte (oder mehr) der Explosionsenergie in die Gammastrahlung umwandeln. Neue Beobachtungen der hellen optischen Kopie von GRB 080319B, dessen leichte Kurve mit der Gammastrahl-Licht-Kurve aufeinander bezogen wurde, haben darauf hingewiesen, dass Gegenteil Compton der dominierende Prozess in einigen Ereignissen sein kann. In diesem Modell werden vorher existierende Fotonen der niedrigen Energie durch relativistische Elektronen innerhalb der Explosion gestreut, ihre Energie durch einen großen Faktor vermehrend und sie in die Gammastrahlung umgestaltend.

Die Natur der Abendrot-Emission der längeren Wellenlänge (im Intervall vom Röntgenstrahl durch das Radio), der Gammastrahl-Brüchen folgt, wird besser verstanden. Jede Energie, die durch die Explosion nicht veröffentlicht ist, ausgestrahlt weg im Platzen selbst nimmt die Form der Sache oder Energie an, die sich äußer mit fast der Geschwindigkeit des Lichtes bewegt. Da diese Sache mit dem interstellaren Umgebungsbenzin kollidiert, schafft sie eine relativistische Stoß-Welle, die sich dann vorwärts in den interstellaren Raum fortpflanzt. Eine zweite Stoß-Welle, der Rückstoß, kann sich zurück in die vertriebene Sache fortpflanzen. Äußerst energische Elektronen innerhalb der Stoß-Welle werden durch starke lokale magnetische Felder beschleunigt und strahlen als Synchrotron-Emission über den grössten Teil des elektromagnetischen Spektrums aus. Dieses Modell ist allgemein im Modellieren des Verhaltens von vielen erfolgreich gewesen hat afterglows in späten Malen (allgemein, Stunden zu Tagen nach der Explosion) beobachtet, obwohl es Schwierigkeiten gibt, die alle Eigenschaften des Abendrots sehr erklären, kurz nachdem das Gammastrahl-Platzen vorgekommen ist.

Außerirdische Nachrichtendiensthypothese

Die Mysterien Umgebungsgammastrahl hat Emission gesprengt, haben zu Hypothesen geführt, die Außerirdische einbeziehen. Die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) lässt zurzeit Gammastrahl-Frequenzen in ihrer Überwachung und Analyse weg, weil das Signal von der Atmosphäre der Erde größtenteils gefesselt und schwierig ist, mit Boden-basierten Empfängern zu entdecken. John A. Ball von der MIT Heuschober-Sternwarte schlägt vor, dass eine fortgeschrittene Zivilisation, die eine technologische Eigenartigkeit erreicht hat, dazu fähig sein würde, eine Zwei-Millisekunde-Pulsverschlüsselung Bit der Information zu übersenden. Das ist mit dem geschätzten Gesamtinformationsinhalt des biosystem-genes und memes der Erde und einschließlich aller Bibliotheken und Computermedien "vergleichbar."

Raten und potenzielle Effekten auf das Leben auf der Erde

Alle Bruch-Astronomen haben registriert bis jetzt sind aus entfernten Milchstraßen gekommen und sind zur Erde harmlos gewesen, aber wenn ein innerhalb unserer Milchstraße vorgekommen ist und gerade auf uns gerichtet wurden, konnten die Effekten verheerend sein. Zurzeit umkreisende Satelliten entdecken einen Durchschnitt von ungefähr einem Gammastrahl-Platzen pro Tag.

Das Messen der genauen Rate ist schwierig, aber für eine Milchstraße ungefähr derselben Größe wie die Milchstraße ist die erwartete Rate (lange GRBs) über ein Platzen alle 100,000 bis 1,000,000 Jahre. Nur ein kleine Prozentsatz von diesen würde zur Erde gestrahlt. Schätzungen von Raten von kurzem GRBs sind wegen des unbekannten Grads von collimation noch unsicherer, aber sind wahrscheinlich vergleichbar.

Wie man

denkt, erscheinen Gammastrahl-Brüche hauptsächlich aus den Polen eines zusammenbrechenden Sterns. Das schafft zwei entgegengesetzt leuchtende Balken der wie schmale Kegel gestalteten Radiation. Planeten, die nicht in diesen Kegeln liegen, würden verhältnismäßig sicher sein; die Hauptsorge ist für diejenigen, die tun.

Abhängig von der Entfernung konnten ein Gammablitz und seine Ultraviolettstrahlung sogar den grössten Teil der Radiation widerstandsfähiger Organismus bekannt, die Bakterie Deinococcus radiodurans beschädigen. Diese Bakterien können 2,000mal mehr Radiation erleiden als Menschen. Leben, das einen anfänglichen Angriff überlebt, würde mit einer potenziell tödlichen Nachwirkung, Erschöpfung der Schutzozon-Schicht der Atmosphäre durch das Platzen kämpfen müssen.

Hypothetische Effekten des Gammastrahls platzen in der Vergangenheit

GRBs nahe genug, um Leben zu betreffen, könnte irgendwie einmal alle fünf Millionen Jahre oder so - ungefähr eintausendmal vorkommen, seitdem das Leben auf der Erde begonnen hat.

Das Ordovician-silurische Haupterlöschen-Ereignis davon kann vor 450 Millionen Jahren durch einen GRB verursacht worden sein. Die späte Art Ordovician von trilobite, der etwas von seinem Leben in der Plankton-Schicht in der Nähe von der Ozeanoberfläche ausgegeben hat, war viel härterer Erfolg als Tief-Wasserbewohner, die dazu geneigt haben, gebracht innerhalb ganz eingeschränkter Gebiete zu bleiben. Gewöhnlich ist es weiter Ausbreitungsarten, dass Fahrgeld besser im Erlöschen, und folglich dieses ungewöhnliche Muster durch einen GRB erklärt werden konnte, der wahrscheinlich Wesen verwüsten, die vom Land und in der Nähe von der Ozeanoberfläche leben, aber Tiefseewesen relativ unversehrt verlassen würde.

Hypothetische Effekten des Gammastrahls platzen in der Zukunft

Die echte Gefahr kommt aus Sternen von Wolf-Rayet, die von Astronomen als das Ticken von Bomben betrachtet sind. Wenn solcher Sternübergang zu Supernova, sie intensive Balken der Gammastrahlung ausstrahlen können, und wenn Erde in der Balken-Zone liegen sollte, können verheerende Effekten vorkommen. Gammastrahlung würde in die Atmosphäre der Erde nicht eindringen, um die Oberfläche direkt zusammenzupressen, aber sie würden die Stratosphäre chemisch beschädigen.

Zum Beispiel, wenn WR 104 Erde mit einem Ausbruch von der Dauer von 10 Sekunden schlagen sollten, konnte seine Gammastrahlung ungefähr 25 Prozent der Ozon-Schicht in der Welt entleeren. Das würde auf Massenerlöschen, Nahrungsmittelkettenerschöpfung und Verhungern hinauslaufen. Die Seite der Erde, die dem GRB gegenübersteht, würde potenziell tödliche Strahlenaussetzung erhalten, die Strahlenkrankheit kurzfristig verursachen, und auf lange Sicht auf ernste Einflüsse zum Leben wegen der Ozon-Schicht-Erschöpfung hinauslaufen kann.

Effekten nach der Aussetzung vom Gammastrahl platzen auf der Atmosphäre der Erde

Längerfristig kann Gammastrahl-Energie chemische Reaktionen verursachen, die mit Sauerstoff und Stickstoff-Molekülen verbunden sind, die Stickstoff-Oxyd dann Stickstoff-Dioxyd-Benzin schaffen können, fotochemischen Smog verursachend. Der GRB kann genug vom Benzin erzeugen, um den Himmel zu bedecken und es dunkel zu machen. Benzin würde Sonnenlicht davon abhalten, die Oberfläche der Erde zu erreichen, eine kosmische Winterwirkung erzeugend, und kann noch weiter die Ozon-Schicht entleeren, so den ganzen die Erde zu allen Typen der Höhenstrahlung ausstellend.

Siehe auch

• Gammastrahl-Astronomie
• Die Liste des Gammastrahls sprengt
• Sternevolution
• Landgammastrahl lässt aufblitzen
• GRB 020813

Kommentare

Referenzen

Bücher

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Links

GRB Missionsseiten

• Schnelle Gammastrahl-Platzen-Mission:
• Offizielle NASA schnelle Einstiegsseite
• Das Vereinigte Königreich schnelles Wissenschaftsdatenzentrum
• Schnelles Missionsoperationszentrum am Staat von Penn
• HETE-2: Hohe Energie Vergänglicher Forscher (Zugang von Wiki)
• INTEGRIERT: Internationales Gammastrahl-Astrophysik-Laboratorium (Zugang von Wiki)
• BATSE: Platzen und vergänglicher Quellforscher
• Fermi Gammastrahl-Raumfernrohr (Zugang von Wiki)
• FLINK: Astro-rivelatore Gamma Immagini Leggero (Zugang von Wiki)
• BESTEHEN SIE: Energisches Röntgenstrahl-Überblick-Fernrohr

GRB setzen Programme fort

• Der Gammastrahl sprengt Koordinatennetz (GCN) (Zugang von Wiki)
• GROND: Gammastrahl-Platzen Optischer Nah-Infrarotentdecker (Zugang von Wiki)
• SCHNELL: Panchromatische Robotic Optische Überwachung und Polarimetry Fernrohre (Zugang von Wiki)
• RAPTOR: Schnelle Fernrohre für die optische Antwort
• ROTSE: Robotic Optisches Vergängliches Suchexperiment (Zugang von Wiki)
• PAIRITEL: Peters automatisiertes Infrarotbildaufbereitungsfernrohr
• MASTER: Bewegliches astronomisches System der Fernrohr-Roboter
• KAIT: Das Katzman Automatische Bildaufbereitungsfernrohr (Zugang von Wiki)
• REM: Schnelles Augengestell