Gamma-kitörések a világegyetemben a felfedezéstől napjainkig (4. rész)
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2008.01.10 08:01.)

Nehezen hihető, hogy a hipernóva modell, amely a hosszú gamma-kitöréseknél bevált, alkalmazható lenne a rövideknél is.

Az ok a következő: az elliptikus galaxisokban, ahol a rövid kitörések történnek, a kis csillagkeletkezési ráta miatt valószínűtlen a nagytömegű (és egyúttal rövid életű) csillagok létrejötte, ami a hipernóvákhoz szükséges volna. Másrészről viszont az elliptikus galaxisokban több van a szoros kettős rendszerekből. Ezek a másik modell fő hozzávalói. Ebben a gamma-kitöréseket két neutroncsillag fekete lyukká történő összeolvadása produkálja. Ahhoz, hogy biztosan ki lehessen zárni a hipernóva modellt, még három héten keresztül figyelték a halványodó utófényt. Ennyi idő alatt egy szupernóva nyomai elő kellett volna bukkanjanak, de nem észleltek erre utaló bizonyítékot.

Egy gamma-kitörés (GRB 060607A) fénygörbéje. A piros pontok a mért adatok, a kék vonal pedig a legjobban illeszkedik ezekre az adatokra. Ez alapján becsülhető meg, hol volt a csúcsfényesség, ebből pedig a kidobódott anyag sebességére lehet becslést adni, ami a fénysebességhez közelinek adódik. (Kép: ESO)

Pár hónappal később észlelték az első optikai utófényt egy rövid kitöréstől. A halványodó utófény egy galaxis pereméről jött és itt sem sikerült szupernóvára utaló jelet találni. Ez is egy közvetett bizonyíték arra, hogy a szoros kettős neutroncsillagok összeolvadása során keletkeznek a rövid kitörések.

Az összeolvadó modell a rövid gamma-kitörések magyarázatára: két neutroncsillag összeolvad és a folyamat végén egy fekete lyuk keletkezik. (Kép: ESO)

Az összeolvadó modellben két, egymás körül keringő, nagytömegű csillag, nagyjából 100 millió év alatt elégeti az üzemagyagát és rendkívül nagy sűrűségű neutroncsillaggá alakul. Ezek mérete nagyjából 10-20 kilométer. Ez után 100 millió évtől pár milliárd év kell elteljen, miközben a neutroncsillagok egyre közelebb kerülnek egymáshoz, majd végül összeérnek, rövid gamma-kitörést eredményezve. Az elmélet úgy is használható eredményt ad, ha az egyik kompakt objektum egy fekete lyuk.

Negyven évvel a gamma-kitörések felfedezése után tudjuk, hogy a világegyetem legtávolabbi részéről ugyanúgy jöhetnek, mint a közeli galaxisokból, az égbolton az eloszlásuk egyenletes. Bizonyítékaink vannak a két legalapvetőbb csoport, a rövidek és a hosszúak eredetét illetően. A természet azonban még tartogat meglepetéseket. A megfigyelési módszerek fejlődésével olyan kitöréseket figyelünk meg, melyek nem sorolhatók be egyik csoportba sem, és ezek eredetének kiderítése még várat magára.