Astronomen glauben, dass GRB 221009A die Geburt eines neuen Schwarzen Lochs markiert, das sich im Kern eines kollabierenden Sterns gebildet hat. In dieser Abbildung treibt ein Schwarzes Loch mächtige Teilchenströme an, die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Die Jets durchdringen den Stern und emittieren Röntgen- und Gammastrahlen, während sie durch den Weltraum strömen. Bildnachweis: NASA/Swift/Cruz de Wilde

Forscher, die GRB 221009A, den hellsten jemals aufgezeichneten Gammastrahlenausbruch (BOAT), untersuchten, stellten fest, dass sein Strahl eine ungewöhnliche Struktur aufwies, was seine extreme Natur und sein lange sichtbares Leuchten erklären könnte. Diese Erkenntnisse könnten Standardtheorien über Gammastrahlenausbrüche in Frage stellen und zukünftige Studien prägen.

Als Astronomen am 9. Oktober 2022 einen Gammastrahlenausbruch mit der Bezeichnung GRB 221009A entdeckten, nannten sie ihn BOAT, was so viel wie Brightest Ever bedeutet. Jetzt, Monate nach seinem ersten Ausbruch, haben Wissenschaftler, die GRB 221009A untersuchen, eine ungewöhnliche Struktur der während des Ausbruchs ausgestoßenen Materialstrahlen beschrieben, die möglicherweise die extreme Natur von GRB 221009A erklären und erklären könnten, warum das Nachglühen noch lange nach dem Ereignis sichtbar blieb. Forscher der George Washington University (GW) und kooperierender Institutionen haben kürzlich ihre Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Die Wissenschaft schreitet voran.

Gammastrahlenausbrüche sind die heftigsten und energiereichsten Explosionen im Universum und setzen in nur wenigen Sekunden die gleiche Energiemenge frei, die die Sonne in ihrem Leben produziert hat. Laut Wissenschaftlern wurde GRB 221009A durch den Kollaps eines massereichen Sterns in ein Schwarzes Loch verursacht.

Nach der Untersuchung von Multiwellenlängen-Datensätzen des Gammastrahlenausbruchs im Oktober entdeckte das Forschungsteam, dass GRB 221009A einen schmalen Kern mit breiten, schrägen Flügeln aufwies. Dies unterschied sich von den Arten von Jets, die in Gammastrahlenausbrüchen anderer katastrophaler Ereignisse beobachtet wurden, und könnte erklären, warum Wissenschaftler noch Monate nach der Explosion das mehrwellige Leuchten von GRB 221009A beobachteten.

Erfahren Sie mehr über den GRB und die Bedeutung seines Studiums mit Brendan O’Connor, GW-Doktorand und Hauptautor der Studie. Bildnachweis: George Washington University

„GRB 221009A stellt einen großen Fortschritt in unserem Verständnis von Gammastrahlenausbrüchen dar und zeigt, dass die meisten intensiven Ausbrüche nicht der Standardphysik entsprechen, die für Gammastrahlenausbrüche aller Art angenommen wird“, sagt Brendan O’Connor, Doktorand in Georgetown Hauptautor der Studie, sagt. . O’Connor leitete das Forschungsteam, das das Ereignis im vergangenen Oktober mit dem Gemini South-Teleskop in Chile beobachtete. „GRB 221009A könnte das Rosetta-Stone-Äquivalent langer GRBs sein, was uns dazu zwingt, unsere Standardtheorien darüber zu überarbeiten, wie sich relativistische Ausflüsse beim Kollaps massereicher Sterne bilden.“

Die Ergebnisse werden zukünftige Studien zu Gammastrahlenausbrüchen vorantreiben und Wissenschaftler dazu motivieren, Simulationen von Gammastrahlenausbrüchen zu entwickeln.

„Lange Zeit dachten wir, Flugzeuge hätten die Form von Eistüten“, sagt Alexander van der Horst, außerordentlicher Professor für Physik an der GW und Mitautor der Studie. „Einige der Gammastrahlenausbrüche der letzten Jahre, insbesondere die hier vorgestellten Arbeiten, zeigen jedoch, dass wir komplexere Modelle und detaillierte Computersimulationen der Gammastrahlenjets benötigen.“

Die Studie „Organized Plane Explains Maximum GRB 221009A“ wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Die Wissenschaft schreitet voran.

Weitere Informationen zu dieser Studie:

Referenz: „Organisierte Flugzeuge erklären die Extreme von GRB 221009A“ von Brendan O’Connor, Eleonora Troja, Geoffrey Ryan, Paz Beniamini, Hendrik van Eerten, Jonathan Granot, Simone Dichiara, Roberto Ricci, Vladimir Lipunov, James H. Gillanders, Ramandeep Gill, Michael Moss, Shriya Anand, Igor Andreone, Rosa L. Becerra, David A.H. Buckley, Nathaniel R. Butler, Stephen B. . Kasliwal, Chryssa Kouveliotou, Alexander S. Kutyrev, William H. Lee, Gokul P. Srinivasaragavan, Vladislav Topolev, Alan M. Watson, Yuhan Yang und Kirill Zhirkov, 7. Juni 2023, hier verfügbar. Die Wissenschaft schreitet voran.
DOI: 10.1126/sciadv.adi1405

Neben O’Connor und van der Horst haben mehrere andere GW-Wissenschaftler zu dieser Studie und anderen im Zusammenhang mit GRB 221009A beigetragen, darunter der Physikstudent Michael Moss, Professor Chryssa Kouveliotou, außerordentlicher Professor Sylvain Guiriec und der Forschungsdozent George Yones, Jonathan Granot und Paz Benjamini.“ Forscher der Universität Rom haben ebenfalls zu dieser von mir finanzierten Studie beigetragen NASAund der Europäische Forschungsrat und das Smithsonian Astrophysical Observatory.