ГРБ 090423
![]() | |
Тип события | Гамма-всплеск |
---|---|
Дата | в. 13 миллиардов лет назад (обнаружено 23 апреля 2009 г., 07:55:19 UTC) |
Продолжительность | в. 10 секунд |
Инструмент | Быстрый |
Созвездие | Лео |
Прямое восхождение | 09 час 55 м 33.08 с |
Склонение | +18° 08′ 58.9″ |
Расстояние | в. 30 миллиардов лир |
Красное смещение | 8,0 ≤ z ≤ 8,3 |
Другие обозначения | GRB 090423A, GRB 090423, Ферми bn090423330 |
![]() | |
GRB 090423 — это гамма-всплеск (GRB), обнаруженный миссией Swift Gamma-Ray Burst Mission 23 апреля 2009 г. в 07:55:19 UTC , послесвечение которого было обнаружено в инфракрасном диапазоне и позволило астрономам определить, что его красное смещение равно z. = 8,2, что делало его одним из самых далеких обнаруженных на тот момент объектов со спектроскопическим красным смещением ( GN-z11 , открытый в 2016 году, имеет красное смещение 11).
Гамма-всплеск — это чрезвычайно яркая вспышка гамма-лучей , возникающая в результате взрыва и предположительно связанная с образованием черной дыры . Сам всплеск обычно длится всего несколько секунд, но гамма-всплески часто вызывают «послесвечение» на более длинных волнах , которое можно наблюдать в течение многих часов или даже дней после всплеска. Измерения на этих длинах волн, включая рентгеновские , ультрафиолетовые , оптические , инфракрасные и радиоволны , позволяют провести последующее изучение события.
Конечная скорость света означает, что GRB 090423 также является одним из самых ранних когда-либо обнаруженных объектов, для которых было измерено спектроскопическое красное смещение. Вселенной было всего 630 миллионов лет, когда произошел гамма-всплеск, и его обнаружение подтверждает, что массивные звезды рождались и умирали даже на очень ранних этапах существования Вселенной. GRB 090423 и подобные события предоставляют уникальные средства изучения ранней Вселенной, поскольку немногие другие объекты той эпохи были достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть в современные телескопы .
Открытие и наблюдение
[ редактировать ]23 апреля 2009 года в 07:55:19 UTC спутник Swift зафиксировал всплеск длительностью около 10 секунд и располагался в направлении созвездия Льва . [1] [2]
Свифт локализовал поле, в котором произошел GRB 090423, и через 77 секунд после вспышки фотометрическая система Swift UVOT сделала 150-секундную экспозицию поля, но не смогла обнаружить оптическое или ультрафиолетовое послесвечение. [2] Через несколько минут после открытия за полем начали наблюдать наземные телескопы. В течение 20 минут после взрыва Ниал Танвир и его команда обнаружили источник инфракрасного излучения на позиции Свифт с помощью инфракрасного телескопа Соединенного Королевства (UKIRT) на Мауна-Кеа , Гавайи . [3] Первоначальные наблюдения, проведенные UKIRT, были инициированы автономно через проект eSTAR . Они наблюдали падение потока за пределами 1,13 микрометра с помощью VLT . [4] Приписав это падение поглощению Лаймана-альфа нейтральным водородом в межгалактической среде , они рассчитали красное смещение 8,2 для GRB 090423. [5] Команда CC Thöne и Паоло Д'Аванзо наблюдала послесвечение GRB 090423 с помощью итальянского 3,6-метрового телескопа TNG , расположенного на Канарских островах в Испании . [6] Они получили двухчасовые спектры , которые при объединении показали очень слабый сигнал в месте послесвечения. Они также увидели падение потока около 1,1 микрометра и сообщили о красном смещении GRB 090423, равном 8,1, что в пределах ошибки соответствует красному смещению, сообщенному Танвиром и др. [7] Красное смещение 8,1 предполагает, что всплеск мог длиться примерно 1,2 секунды в локальной системе координат излучателя, причем его продолжительность смещается в красную сторону соответственно наблюдаемым 10 секундам.
Межправительственная астрономическая организация Европейская южная обсерватория (ESO) управляет Очень Большим Телескопом , который получил спектр, о котором сообщили Танвир и др. [8] GRB не был виден в Чили , когда Свифт впервые обнаружил всплеск в 07:55 UTC, но был на следующий день в 03:00 UTC, что позволило использовать оптический/ближний инфракрасный детектор гамма-всплесков (GROND) в обсерватории Ла Силья. провести наблюдения за вспышкой и найти фотометрическое красное смещение , соответствующее значению, сообщенному в другом месте. [9] [10] Последними наблюдателями, которые собирали данные во время мероприятия, была обсерватория Комбинированной антенной решетки для исследований в области астрономии миллиметровых волн (CARMA) . Наблюдение GRB 090423 телескопом CARMA было проведено на частоте 92,5 ГГц. Хотя послесвечение не было обнаружено, они смогли установить 3 сигмы , равный 0,7 мЯн . послесвечения верхний предел плотности потока в [11]
История наблюдений
[ редактировать ]Время (UTC) | Детали последовательности наблюдений GRB 090423 [10] |
---|---|
23 апреля 2009 г., 07:55 UTC | Swift начинает обнаруживать всплеск, GRB 090423 пока не виден в Чили |
23 апреля 2009 г., 07:58 UTC | Несколько групп в США начинают наблюдения за GRB. |
23 апреля 2009 г., 08:16 UTC | Первые наблюдения инфракрасного послесвечения командой Танвира с использованием UKIRT в Мауна-Кеа , Гавайи ( http://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/9202.gcn3 ), инициированные в рамках проекта eSTAR |
23 апреля 2009 г., 15:00 UTC | Используя Gemini-North , команда Куккьяры, также находящаяся на Гавайях, сообщает о неправильной фотометрии , утверждая, что z=9 ( http://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/9209.gcn3 ). |
23 апреля 2009 г., 20:30 UTC | Куккьяра отменяет отчет и пересматривает фотометрию, ограничивая красное смещение между 7 и 9 ( http://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/9213.gcn3 ) |
23 апреля 2009 г., 22:00 UTC | Итальянская группа под руководством Тёне, использующая Telescopio Nazionale Galileo (TNG), начинает наблюдения. |
23 апреля 2009 г., 23:00 UTC | GRB теперь становится видимым в Чили , а оптический/ближне-инфракрасный детектор гамма-всплесков (GROND) в обсерватории Ла Силья ведет наблюдения в 7 диапазонах одновременно. |
24 апреля 2009 г., 01:30 UTC | Команда Танвира, использующая Очень Большой Телескоп (VLT), начинает свои наблюдения |
24 апреля 2009 г., 03:00 UTC | Команда Оливареса в Чили сообщает о фотометрическом красном смещении z=8 (с ошибками +0,5, -1,2). |
24 апреля 2009 г., 03:15 UTC | Итальянская группа под руководством Тёна сообщает о спектроскопическом красном смещении z = 7,6. |
24 апреля 2009 г., 07:30 UTC | Танвир сообщает о спектроскопическом красном смещении z = 8,2. |
24 апреля 2009 г., 14:00 UTC | Итальянская команда пересмотрела свое спектроскопическое красное смещение до z=8,1 |
25 апреля 2009 г., 03:45 UTC | Команда Кримма, использующая BAT, опубликовала анализ задержки, в котором длинные или короткие всплески оказались безрезультатными. |
25 апреля 2009 г., 10:40 UTC | Необнаружение VLA |
25 апреля 2009 г., 18:30 UTC | Команда Оливареса из GROND публикует окончательные фотометрические данные при z = 8,0 (с ошибками +0,4, -0,8). |
28 апреля 2009 г., 00:30 UTC | Наблюдения PdB под руководством Кастро-Тирадо 23–24 апреля позволили обнаружить миллиметровое послесвечение при плотности потока 0,2 мЯн на частоте 90 ГГц. |
28 апреля 2009 г., 02:00 UTC | Необнаружение CARMA (>0,7 мЯн) на частоте 92,5 ГГц |
Значение
[ редактировать ]При красном смещении z . = 8,2 на момент наблюдения всплеск был самым далеким из известных объектов со спектроскопическим красным смещением [6] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] GRB 090423 был также самым старым известным объектом во Вселенной , не считая звезды Мафусаила . Свету от вспышки потребовалось около 13 миллиардов лет, чтобы достичь Земли . [20] [21] [22] [23] [24] Впоследствии было обнаружено, что другой гамма-всплеск, GRB 090429B , имеет фотометрическое красное смещение 9,4, что превосходит таковое у GRB 090423, хотя сравнительно большие погрешности метода фотометрического красного смещения означают, что результат GRB 090429B гораздо менее определен. [25] Всплеск произошел, когда возраст Вселенной составлял примерно одну двадцатую от ее нынешнего возраста. До наблюдений GRB 090423 предыдущим рекордсменом по возрасту и расстоянию для GRB был GRB 080913 , который наблюдался в сентябре 2008 года. [26] [27] [28] Этот взрыв имел красное смещение 6,7, что делало его примерно на 190 миллионов световых лет ближе к Земле, чем GRB 090423. Дерек Фокс, руководивший наблюдениями, проведенными Университетом штата Пенсильвания , предполагает, что GRB, скорее всего, был результатом взрыва массивная звезда и ее гибель, которая, вероятно, ознаменовала бы рождение черной дыры . [29] Это событие произошло примерно через 630 миллионов лет после Большого взрыва , подтвердив, что массовое рождение (и смерть) звезд действительно происходило в самой ранней Вселенной . [30] Когда произошел взрыв, он находился на расстоянии 3,3 миллиардов св. от нашей позиции, но из-за расширения Вселенной и движения галактик возникшая галактика теперь находится на расстоянии 30 миллиардов с.в. от нас. [31]
Джошуа Блум из Калифорнийского университета в Беркли , которому удалось наблюдать местоположение GRB на телескопе Gemini South в Чили , назвал открытие GRB 090423 «переломным событием», поскольку оно ознаменовало «начало изучения GRB 090423». Вселенная такой, какой она была до того, как возникла большая часть структур, о которых мы знаем сегодня». [17] Ниал Танвир, который был частью команды VLT, предполагает, что гамма-всплески представляют собой уникальный инструмент для изучения Вселенной в ранние времена, поскольку все остальное слишком слабое, чтобы его можно было наблюдать. Например, первое поколение звезд еще предстоит наблюдать напрямую, но прародитель GRB 090423 может принадлежать к этому классу. Ожидается, что эти ранние звезды внесут свой вклад в реионизацию Вселенной — процесс, который завершился красным смещением примерно в 6 раз. Когда начнут работу более мощные телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба , запущенный в декабре 2021 года, астрономы надеются точно определить местоположения слабых родительских галактик GRB, наблюдая вспышки, подобные взрыву GRB 090423. [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оливарес, Х.; и др. (2009). «GRB 090423: Обнаружение GROND и предварительное фото-z» . Циркуляры GCN . 9215 : 1. Бибкод : 2009GCN..9215....1O .
- ^ Перейти обратно: а б Кримм, Х.; и др. (2009). «GRB 090423: Быстрое обнаружение взрыва» . Циркуляры GCN . 9198 : 1. Бибкод : 2009GCN..9198....1K .
- ^ Танвир, Н.; и др. (2009). «GRB 090423: Наблюдения UKIRT в K-диапазоне» . Циркуляры GCN . 9202 : 1. Бибкод : 2009GCN..9202....1T .
- ^ Танвир, Н.; и др. (2009). «GRB 090423: Спектроскопия VLT/ISAAC» . Циркуляры GCN . 9219 : 1. Бибкод : 2009GCN..9219....1T .
- ^ Танвир, Северная Каролина; и др. (2009). «Гамма-всплеск на красном смещении z = 8,2». Природа . 461 (7268): 1254–1257. arXiv : 0906.1577 . Бибкод : 2009Natur.461.1254T . дои : 10.1038/nature08459 . ПМИД 19865165 . S2CID 205218350 .
- ^ Перейти обратно: а б Тён, К.; и др. (2009). «GRB 090423: Спектр TNG Amici» . Циркуляры GCN . 9216 : 1. Бибкод : 2009GCN..9216....1T .
- ^ Сальватерра, Р.; и др. (2009). «GRB 090423 с красным смещением z = 8,1». Природа . 461 (7268): 1258–1260. arXiv : 0906.1578 . Бибкод : 2009Natur.461.1258S . дои : 10.1038/nature08445 . ПМИД 19865166 . S2CID 205218263 .
- ^ «Самый далекий объект, обнаруженный во Вселенной» . Европейская южная обсерватория (ESO) . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «GRB 090423: Обнаружение GROND и предварительное фото-z» . ЦИРКУЛЯР GCN №. 9215 . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б «История события» . Подробности по GRB 090423 . 2009.
- ^ «GRB 090423: наблюдения CARMA мм» . Пунам Чандра из Университета Вирджинии/NRAO . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Куччиара, А.; и др. (2009). «GRB 090423: БИК-фотометрия и доказательства спектрального разрыва» . Циркуляры GCN . 9209 : 1. Бибкод : 2009GCN..9209....1C .
- ^ Редди, Фрэнсис (28 апреля 2009 г.). «Новый гамма-всплеск побил рекорд космического расстояния» . НАСА . Проверено 29 апреля 2009 г.
- ^ «Самый далекий объект, обнаруженный во Вселенной» (пресс-релиз). ESO Европейская организация астрономических исследований в южном полушарии. 28 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 1 мая 2009 г. Проверено 1 мая 2009 г.
- ^ «Астрономический артефакт: самый далекий из когда-либо обнаруженных объектов несет в себе подсказки из ранней Вселенной» . Научный американец . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Самая далекая вещь, которую когда-либо видели» . Издательство Sky, Sky & Telescope . Архивировано из оригинала 14 сентября 2012 г. Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Рэйчел Кортленд (27 апреля 2009 г.). «Обнаружен самый далекий объект во Вселенной» . Новый учёный . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Последние новости» . Солнечная станция: гамма-всплески 000131–090423 . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Дополнительные наблюдения GRB 090423, самого отдаленного известного объекта во Вселенной» . Вселенная сегодня . 28 октября 2009 года . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «GRB 090423 превращается в сверхновую в далекой-далекой галактике» . Зимбио . Проверено 23 февраля 2010 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Взрыв GRB 090423 возрастом 13 миллиардов лет » . News.com.au. 29 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Ученые обнаружили древнейший объект во Вселенной» . Mixx.com . Архивировано из оригинала 2 января 2020 г. Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Немиров Р.; Боннелл, Дж., ред. (29 апреля 2009 г.). «GRB 090423: Самый дальний из когда-либо измеренных взрывов» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Ученые обнаружили старейший объект во Вселенной» . CNN.com. 29 апреля 2009 г. Проверено 29 апреля 2009 г.
- ^ Куччиара, А.; и др. (20 июля 2011 г.). «Фотометрическое красное смещение z ~ 9,4 для GRB 090429B». Астрофизический журнал . 736 (1): 7. arXiv : 1105.4915 . Бибкод : 2011ApJ...736....7C . дои : 10.1088/0004-637X/736/1/7 . S2CID 19568351 .
- ^ «Космическая запись» . НАСА . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «ГРБ 080913» . ЦЕРН . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Свифт НАСА поймал самый дальний в истории гамма-всплеск» . НАСА . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «Новый гамма-всплеск побил рекорд космического расстояния» . НАСА . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ «TNG поймал самый дальний из когда-либо наблюдавшихся GRB» . Фонд Галилео Галилея. 2009. Архивировано из оригинала 8 мая 2012 г. Проверено 25 апреля 2009 г.
- ^ Стейдж, Мие и Финбо, Йохан. « Насколько расширилась Вселенная за 13,1 миллиарда световых лет? » Архивировано 20 апреля 2015 г. в Wayback Machine (Насколько Вселенная расширилась за 13By?) , Ingeniøren / Институт Нильса Бора , 13 апреля 2015 г. Доступ: 13 апреля 2015 г. .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Видео GRB 090423 на Youtube
- Статья на Slashdot «Самый удаленный объект, обнаруженный телескопом Galileo»
- Миссия Swift в НАСА / Центре космических полетов Годдарда
- GRB 090423 на WikiSky