Riesige Sammlung von Gammastrahlenausbrüchen „konkurriert mit dem 250 Jahre alten Messier-Katalog“, sagen Astronomen

Hunderte von Gammastrahlenausbrüchen (RGS) wurden in einer gewaltigen weltweiten Anstrengung aufgezeichnet, die so groß ist, dass sie „dem Katalog von Deep-Sky-Objekten, die Messier vor 250 Jahren erstellt hat, Konkurrenz macht“, sagen Astronomen.

Gammastrahlenausbrüche sind die heftigsten Explosionen im Universum und setzen mehr Energie frei, als die Sonne in 10 Milliarden Jahren freisetzen würde. Sie entstehen, wenn ein massereicher Stern stirbt oder zwei Neutronensterne verschmelzen.

Die Explosionen sind so stark, dass die Strahlung die Ozonschicht schädigen und verheerende Folgen für das Leben haben könnte, wenn sie sich im Umkreis von 1.000 Lichtjahren um die Erde ereignen würde (was voraussichtlich alle 500 Millionen Jahre passieren wird). Die Wahrscheinlichkeit, dass ein solches Ereignis in naher Zukunft eintritt, ist jedoch äußerst gering.

GRBs wurden erstmals vor fast sechs Jahrzehnten beobachtet und haben auch das Potenzial, uns dabei zu helfen, die Geschichte unseres Universums besser zu verstehen, von seinen ersten Sternen bis zu seinem heutigen Aussehen.

Die neueste Forschung erfasste 535 GRBs – von denen der nächstgelegene 77 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt war – von 455 Teleskopen und Instrumenten auf der ganzen Welt.

Es wurde von Professorin Maria Giovanna Dainotti vom Nationalen Astronomischen Observatorium Japans geleitet und im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

Die Forscher verglichen ihre Sammlung mit den 110 Deep-Sky-Objekten, die der französische Astronom Charles Messier im 18. Jahrhundert aufgelistet hatte. Bis heute bietet der Katalog sowohl professionellen als auch Amateurastronomen eine Reihe von Objekten, die am Nachthimmel leicht zu finden sind.

„Unsere Forschung verbessert unser Verständnis dieser rätselhaften kosmischen Explosionen und unterstreicht die Zusammenarbeit zwischen Nationen“, sagte Professor Dainotti.

„Das Ergebnis ist ein Katalog ähnlich dem, den Messier vor 250 Jahren erstellt hat und der die damals beobachtbaren Deep-Sky-Objekte klassifizierte. »

Professor Alan Watson, Co-Autor der Studie und Mitglied der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko, begrüßte sie als „enorme Ressource“, die dazu beitragen könne, „die Grenzen unseres Wissens zu erweitern“.

Die Professoren Watson und Dainotti waren Teil eines Teams von mehr als 50 Wissenschaftlern, die sorgfältig untersuchten, wie GRB-Licht mehrere Wochen und in einigen Fällen sogar Monate nach der Explosion die Erde erreicht. Das Ergebnis sei der größte jemals zusammengestellte Katalog von GRBs, die in optischen Wellenlängen in gemessenen Entfernungen beobachtet wurden.

Es umfasst 64.813 photometrische Beobachtungen, die über einen Zeitraum von 26 Jahren gesammelt wurden, mit bemerkenswerten Beiträgen der Swift-Satelliten, der RATIR-Kamera und des Subaru-Teleskops.

Was das Team an seinen Erkenntnissen besonders interessant fand, war, dass sich fast ein Drittel der aufgezeichneten GRBs (28 %) nicht veränderten oder weiterentwickelten, als das Licht der Explosionen durch den Kosmos wanderte.

Laut Co-Autorin Dr. Rosa Becerra von der Universität Tor Vergata in Rom deutet dies darauf hin, dass sich einige der jüngsten GRBs genauso verhalten wie diejenigen, die vor Milliarden Jahren aufgetreten sind.

Eine solche Entdeckung widerspricht der allgemein beobachteten globalen Sicht auf das Universum, wonach sich Objekte seit dem Urknall kontinuierlich weiterentwickelt haben.

Professor Dainotti fügte hinzu: „Dieses Phänomen könnte auf einen ganz besonderen Mechanismus hinweisen, der erklärt, wie diese Explosionen auftreten, was darauf hindeutet, dass GRB-bezogene Sterne primitiver sind als solche, die in jüngerer Zeit entstanden sind.“

„Diese Hypothese bedarf jedoch noch weiterer Forschung. »

Andererseits ist für die wenigen GRBs, bei denen diese optische Entwicklung der Entwicklung von Röntgenstrahlen entspricht, eine einfachere Erklärung möglich.

„Konkret beobachten wir ein expandierendes Plasma aus Elektronen und Positronen, das mit der Zeit abkühlt, und wie ein heißer Eisenstab, der beim Abkühlen zunehmend rotes Licht ausstrahlt, beobachten wir einen Übergang des Emissionsmechanismus“, sagte Professor Bruce Gendre, ein Forscher bei die Universität der Jungferninseln.

„In diesem Fall könnte dieser Mechanismus mit der magnetischen Energie zusammenhängen, die diese Phänomene antreibt. »

Die Forscher möchten nun, dass die astronomische Gemeinschaft ihnen hilft, ihre GRB-Zusammenstellung zu erweitern. Sie machten die Daten über eine benutzerfreundliche Webanwendung zugänglich und baten ihre Kollegen, diese zu ergänzen, idealerweise indem sie ihre Ergebnisse im gleichen Format teilten.

„Die Einführung eines standardisierten Formats und standardisierter Einheiten, die möglicherweise mit den Protokollen der International Virtual Observatories Alliance verknüpft sind, wird die Konsistenz und Zugänglichkeit von Daten in diesem Bereich verbessern“, sagte Professor Gendre.

„Sobald die Daten sicher sind, werden weitere Bevölkerungsstudien durchgeführt, die auf der Grundlage der statistischen Analyse der laufenden Arbeiten zu neuen Entdeckungen führen werden. »