Gamma ray burst värd galaxer. Klicka för att förstora
Om en gammastråle brast inträffade nära jorden, skulle det leda till en mycket dålig dag: vårt ozonlager skulle avrivas, klimat över hela världen skulle förändras dramatiskt och livet skulle kämpa för att överleva. Lyckligtvis ser det ut som om de inte händer i galaxer som vår Vintergatan. Forskare har funnit att skurar tenderar att uppstå i små oregelbundna galaxer som saknar tyngre kemiska element.
En gamma-ray burst (GRB) som inträffar i vår egen galax kan decimera livet på jorden, förstöra ozonskiktet, utlösa klimatförändringar och drastiskt förändra livets utveckling. Den goda nyheten är dock att resultat som publicerats online i tidskriften Nature visar att sannolikheten för en naturkatastrof på grund av en GRB är mycket lägre än tidigare trott.
Långvariga GRB: er är kraftiga blixtar av högenergistrålning som uppstår från några av de största explosionerna av extremt massiva stjärnor. Astronomer har analyserat totalt 42 långvariga GRB: er? de som varar mer än två sekunder ?? bf? i flera Hubble Space Telescope (HST) undersökningar.
De har funnit att galaxerna från vilka de härstammar vanligtvis är små, svaga och missformade (oregelbundna) galaxer, medan endast en upptäcktes från en stor spiralgalax som liknar Vintergatan. Däremot befanns supernovaer (även resultatet av kollapsande massiva stjärnor) ligga i spiralgalaxier ungefär hälften av tiden.
Dessa resultat, publicerade i online-utgåvan 10 maj av tidskriften Nature, indikerar att GRB: er endast bildas i mycket specifika miljöer, som skiljer sig från de som finns i Vintergatan.
Andrew Fruchter, vid Space Telescope Science Institute, sade huvudförfattaren till tidningen, ”Deras förekomst i små oregelbundenheter innebär att endast stjärnor som saknar tunga kemiska element (element som är tyngre än väte och helium) tenderar att producera långvariga GRB.”
Detta innebär att långa brister inträffade oftare tidigare när galaxerna inte hade ett stort utbud av tunga element. Galaxer bygger upp ett lager av tyngre kemiska element genom den pågående utvecklingen av successiva generationer av stjärnor. Tidiga generationens stjärnor bildades innan tyngre element fanns i överflöd i universum.
Författarna fann också att platserna för GRB skilde sig från platserna för supernovaer (som är en mycket vanligare variation av exploderande stjärna). GRB: er var mycket mer koncentrerade på de ljusaste regionerna i deras värdgalaxer, där de mest massiva stjärnorna bor. Supernovaer å andra sidan förekommer i hela deras värdgalaxier.
”Upptäckten av att långvariga GRB ligger i de ljusaste regionerna i deras värdgalaxer tyder på att de kommer från de mest massiva stjärnorna? kanske 20 eller flera gånger så massiva som vår sol, säger Andrew Levan från University of Hertfordshire, en medförfattare till studien.
Det är emellertid osannolikt att massiva stjärnor som är överflödiga i tunga element troligtvis utlöser GRB eftersom de kan förlora för mycket material genom stellar "vindar" från ytorna innan de kollapsar och exploderar. När detta händer har stjärnorna inte tillräckligt med massa kvar för att producera ett svart hål, ett nödvändigt villkor för att utlösa GRB. Energin från kollapsen flyr ut längs en smal stråle, som en vattenström från en slang. Bildningen av riktade strålar, som koncentrerar energi längs en smal balk, skulle förklara varför GRB: er är så kraftfulla.
Om en stjärna förlorar för mycket massa kan den bara lämna efter sig en neutronstjärna som inte kan utlösa en GRB. Å andra sidan, om stjärnan tappar för lite massa, kan strålen inte brinna sig igenom stjärnan. Detta innebär att extremt högmassiga stjärnor som puffar bort för mycket material kanske inte är kandidater för långa skurar. På samma sätt är inte heller stjärnorna som ger upp för lite material.
"Det är ett Goldilocks-scenario", sade Fruchter. ”Endast supernovaer vars förfäderstjärnor har tappat en del, men inte för mycket massa, verkar vara kandidater för bildandet av GRB: er? Bf ?.
”Människor har tidigare föreslagit att det kan vara möjligt att använda GRB för att följa platserna för stjärnbildningen. Detta fungerar uppenbarligen inte i universum som vi ser det nu, men när universum var ungt kan GRB: s ha varit vanligare, och vi kanske ännu kan använda dem för att se de allra första stjärnorna som bildades efter Big Bang, ”tillade Levan.
Originalkälla: RAS News Release
