GRB 080913, en avlägsen supernova upptäckt av Swift. Kredit: NASA / Swift / Stefan Immler
De första ögonblicken av en massiv stjärna som går supernova kan förklaras av en explosion av röntgenstrålar, som kan upptäckas av rymdteleskoper som Swift, som sedan kan säga astronomer var de ska leta efter hela showen i gammastrålar och optiska våglängder. Dessa fynd kommer från University of Leicester i Storbritannien där ett forskarteam blev förvånad över överskottet av termiska röntgenstrålar som upptäcktes tillsammans med gammastrålningsbrott i samband med supernovaer.
"De mest massiva stjärnorna kan vara tio till hundra gånger större än solen," sade Dr. Rhaana Starling vid University of Leicester Department of Physics and Astronomy. ”När en av dessa jättar går tom för vätgas kollapsar den katastrofalt och exploderar som en supernova och blåser av dess yttre lager som berikar universum.
”Men detta är ingen vanlig supernova; i explosionen tvingas smalt begränsade materialströmmar ut ur stjärnan i nästan ljusets hastighet. Dessa så kallade relativistiska jetflygningar ger upphov till korta blinkningar av energisk gammastrålning som kallas gammastrålar, som plockas upp av övervakningsinstrument i rymden, som i sin tur varnar astronomer. ”
Kraftfulla gammastrålar - GRB: er - som släpps ut från supernovaer kan upptäckas av både markbaserade observatorier och NASA: s Swift-teleskop. Inom några sekunder efter upptäckt av en skur (därav dess namn) vidarebefordrar Swift sin plats till markstationer, vilket ger både markbaserade och rymdbaserade teleskoper runt om i världen möjlighet att observera burstens efterglöd.
Men det faktiska ögonblicket för stjärnans kollaps, när dess kollapsande kärna reagerar med ytan, observeras inte - det händer för snabbt, för plötsligt. Om dessa "chock breakouts" är källan till överskottet av termiska röntgenstrålningar (alias svartkroppsutsläpp) som nyligen har identifierats i Swift-data, kan några av galaxens mest energiska supernovaer fastställas och bevittnas vid ett mycket tidigare ögonblick i tid - bokstavligen inom de första sekunderna efter deras födelse.
"Detta fenomen ses bara under de första tusen sekunderna av en händelse, och det är utmanande att skilja det från röntgenstrålning enbart från gammastrålningsstrålen," sade Dr. Starling. "Det är därför astronomer inte rutinmässigt har observerat detta förut, och bara en liten delmängd av de 700+ skurarna som vi upptäcker med Swift visar det."
Läs mer: Hitta de misslyckade Supernovaerna
Fler observationer kommer att behövas för att bestämma om de termiska utsläppen verkligen kommer från den första kollaps av stjärnor och inte från själva GRB-strålarna. Även om röntgenstrålarna är bestämd att vara från strålarna kommer det att ge värdefull inblick i strukturen för GRB: er "men den starka föreningen med supernovaer lockar," enligt Dr. Starling.
Läs mer om University of Leicester pressmeddelande här och se teamets uppsats i 28 november onlineutgåvan av Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society här (Full PDF på arXiv.org här.)
Införd bild: En konstnärs rendering av rymdskeppet Swift med en gammastråle som spricker i bakgrunden. Kredit: Spectrum Astro. Läs mer om Swift-teleskopets instrument här.
