פרץ קרני הגמא העתיק ביותר שהתגלה אי פעם היה רק ​​פיסת זבל בחלל

הגלקסיה GN-z11, שלדעת המדענים יכולה להיות הגלקסיה הרחוקה והוותיקה ביותר שנצפתה על גבי תמונה מסקר COODS-North.

הגלקסיה GN-z11, שלדעת המדענים יכולה להיות הגלקסיה הרחוקה והוותיקה ביותר שנצפתה על גבי תמונה מסקר COODS-North. (אשראי תמונה: NASA, ESA, P. Oesch (University Yale), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (University Yale) ו- G. Illingworth (University of California, Santa Cruz))



לפעמים הבזק הוא רק הזדמנות.



אות שהמדענים האמינו לראשונה הוא הגילוי פורץ הדרך של התפרצות קרני גמא מהגלקסיה העתיקה ביותר הידועה ביקום היה למעשה השתקפות של אור השמש מבמה של רקטות שהופעלו במסלול כדור הארץ, כך מצא נייר חדש.

המסקנה המאכזבת מגיעה מצוות של מדענים פולנים בעקבות דיון שנערך במספר צוותים אודות מקורו של תצפית נפלאה שעשה אחד מטלסקופי הקק התאומים בהוואי בשנת 2017. ואילו תרומות קודמות לוויכוח התמקדו בהסתברות לראות לוויין. בהשוואה להתפרצות קרני גמא נדירות ביותר, הצוות הפולני הצליח לאתר את האובייקט המדויק שגרם להבזק-שלב עליון של Breeze-M מבושל מרקטת פרוטון רוסית.



'בדקנו את החישובים שלנו מול שלוש תוכנות אחרות לחישוב מסלול זמינות לציבור', אמרה מיכל מיכלובסקי, אסטרונומית מאוניברסיטת אדם מיצ'ביץ 'בפולין ומחברת הראשית של המחקר החדש, ל- demokratija.eu.

אז מה בדיוק ראה טלסקופ קק וכיצד אפשר בכלל לטעות בהבזק האור החזק ביותר ב עוֹלָם מתרחש מיליארדי שנות אור משם לאור השמש המשקף פיסת זבל בחלל?

קָשׁוּר: אסטרונומים קולטים התפרצות קרני גמא מתוך סופרנובה

צפייה מקרית



הצוות שעומד מאחורי התצפית המקורית, בראשות מדענים מאוניברסיטת בייג'ין בסין, יצא לחקור את אחת הגלקסיות הוותיקות ביותר ביקום. ידוע כ GN-z11 , הגלקסיה נמצאת במרחק של יותר מ -13 מיליארד שנות אור כדור הארץ . כלומר טלסקופים יכולים לראות אותו רק כפי שהוא נראה כ -420 מיליון שנה לאחר מכן המפץ הגדול , כשהיקום היה צעיר מאוד.

הצוות השתמש בספקטרוגרף כמעט אינפרא אדום בשם MOSFIRE המותקן על אחד הטלסקופים של קק. במקום לצלם תמונות, הספקטרוגרף מודד את בהירותו של אובייקט שמימי באורכי גל ספציפיים של אור. הצוות ביצע מדידות של שלוש דקות של GN-z11 כשלפתע, הגלקסיה זרחה. אולם בשלוש הדקות הבאות האות חזר לקדמותו.

לאחר שלילת אפשרויות אחרות, המדענים הגיעו למסקנה שההבהרה הפתאומית בוודאי הייתה התפרצות של קרני גמא, הבזק האור הבהיר והאנרגטי ביותר ביקום, האמין שמיוצר על ידי פיצוצים של כוכבים מסיביים בסוף חייהם, אשר האסטרונומים מכנים סופרנובות. התפרצויות קרני גמא הנמשכות מספר שניות בלבד מתעלות בקצרה את כל שאר הקוסמוס שמסביב. אך ההתחקות אחר מוצאם הייתה עד כה חמקמקה.



הקבוצה פרסמו את ממצאיהם בכתב העת Nature Astronomy בדצמבר האחרון. הגילוי נראה כמו עניין גדול. מדענים מעולם לא הבחינו בהתפרצות קרני גמא בגלקסיה כל כך ישנה, ​​וראייתם תחשוף מידע חדש על היקום המוקדם.

חמקמק מדי

אולם עד מהרה החלו אסטרונומים אחרים להטיל ספק בממצאים, וכן שתיים ניירות שפורסם ביום שני (4 באוקטובר) בכתב העת Nature Astronomy מתאר מה השתבש.

באחד מהם, צ'ארלס שטיינהארדט, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת קופנהגן בדנמרק, ועמיתיו טענו כי ההבהרה נגרמה ככל הנראה על ידי אובייקט המקיף את כדור הארץ במקום צפייה מקרית בהתפרצות נדירה של קרני גמא. הסיבה: הסתברות.

'הסבירות להיקלע להתפרצות קרני גמא כזאת נמוכה להפליא, בערך 1 מכל 10 מיליארד', אמר שטיינהרדט ל- demokratija.eu.

אסטרונומים מעריכים כי למרות שלוויינים מזהים בערך פרץ אחד של קרני גמא ביום, בערך 500 מתרחשים בתוך אותה פרק זמן. עם זאת, ברוב המקרים, למדענים אין מושג אין מושג מאיזה גלקסיות הגיעו ההתפרצויות הללו.

'הטלסקופים הגדולים של קרני הגמא שבהם אנו משתמשים כדי לזהות קרני גמא אומרים רק שפרץ התפרץ ונותן לך את האזור הגס של השמים שבו זה קרה,' אמר שטיינהרדט. 'אם אתה רוצה לדעת את הגלקסיה המדויקת, יהיה עליך להפנות טלסקופ אופטי לאזור זה במהירות מספקת כדי לתפוס את הבזק ולמצוא את מקורו. אבל יש לך רק 100 שניות לכל היותר לעשות זאת״.

התרשמות אמן מהתפרצות קרני גמא.

התרשמות אמן מהתפרצות קרני גמא.(אשראי תמונה: נאס'א)

הסיכויים

לתפוס פרץ קרני גמא בגלקסיה העתיקה ביותר הידועה במהלך מסע הדמיה אקראי נראה קצת בר מזל מדי. לפיכך חיפשו שטיינהרדט ועמיתיו הסברים אחרים, כולל שיקול מחדש של אלה שנשללו על ידי הצוות הסיני. המדענים משכו את ארכיון ה- MOSFIRE ומצאו עשרות מקרים דומים בתצפיות אחרות.

'כשהסתכלנו על האות של ההבהרה, זה ממש לא נראה כמו כל אחד מ -10,000 התפרצויות קרני הגמא שזוהו קודם לכן', אמר שטיינהרדט. ״זה נראה יותר כמו כוכב טיפוסי, למשל השמש שלנו. אז זה עשוי לכלול את כל מה שמשקף את אור השמש״.

בעיתון המקורי, הצוות הסיני טען שהשתקפות מלוויין לא יכלה לגרום להתבהרות. המדענים כתבו כי הם בדקו מול מידע מסלולי זמין של לוויינים ידועים ופיסות פסולת ולא מצאו אובייקט שמסלולו היה תואם את הראייה. האסטרונומים גם כתבו שלא יהיה סביר במיוחד שלוויין או פיסת פסולת יפריעו לתצפיות כאלה. אבל התוצאות של שטיינהרדט ועמיתיו נותנות הסתברות נוחה יותר לאירוע כזה - בערך אחד מכל 1,000.

'אם יש לך סיכוי לתפוס לוויין כמו זה ב -1,000 מול סיכוי של אחד למיליארד לתפוס התפרצות קרני גמא, ברור שסבירות גבוהה פי 1 מיליון פעמים שתפסת לוויין', אמר שטיינהרדט.

תמונות מטלסקופים אופטיים מפוספס עם שבילים של לוויינים המקיפים היו באור הזרקורים לאחרונה כאשר אסטרונומים קוראים להגביל את כוכבי הלוויין המגאונים כגון: SpaceX פרוייקט קורני האינטרנט של Starlink. המריחות ברורות והמקור שלהן אינו ניתן לטעות. אולם, במקרה של מדידות ספקטרוסקופיות, בחירת הרעש מאתגרת הרבה יותר.

עוקב אחר האשם

'קשה מאוד להבחין בכך בספקטרוסקופיה,' אמר מיכלובסקי. ״הספקטוגרף לוקח את האור מבעד לחריץ צר מאוד. הלוויין נמצא מחוץ לחריץ ואז הוא פתאום בתוכו לרגע קצר מאוד, אין שביל שמוביל אליו '.

מיכלובסקי וצוותו, שעוררו ההערכות של שטיינהרדט, עקבו אחר מקור ההבהרה בפועל על ידי חיפוש במאגר החלל-מסלול הזמין לציבור של אובייקטים במסלול. הבמה העליונה של Breeze-M המקיפה את כדור הארץ במסלול אליפטי מאוד הייתה בדיוק במקום הנכון בזמן הנכון, אמר מיכלובסקי.

מעניין לציין שהצוות הסיני כלל את שלב הרקטות הזה במקור על סמך חישובים באמצעות המחשבון האסטרונומי מבוסס האינטרנט שנקרא קלסקי. אבל מיכלובסקי בטוח שהחישובים שלהם היו שגויים.

'קשה לומר מדוע החישוב המקורי שונה,' אמר. 'התוכנה שבה השתמש הצוות מושבתת, כך שאי אפשר לשחזר אותה. החישובים שלנו תואמים ארבעה אחרים, כך שאנו בטוחים למדי שהבנו נכון '.

סיפורים קשורים:

-התפרצויות קרני גמא אינן נבעטות
- פרץ גמא-ריי 'יתום' הראשון חושף תובנות לפיצוצים כוכבים עוצמתיים
-פרץ קרני גמא מוזר הסמוך עומד בציפיות

בעיה הולכת וגוברת באסטרונומיה

החידה מבליטה בעיה הולכת וגוברת באסטרונומיה: מספר הלוויינים הגובר וחפצי פסולת החלל במסלול מפריע לתצפיות אסטרונומיות ולחקירת היקום. מחקר שנערך לאחרונה העריך כי עד 40% מהתצפיות האסטרונומיות עם טלסקופים שדה רחב עלולים להיהרס לאחר ש- SpaceX תפרס את כל 12,000 הלוויינים המתוכננים כיום של קבוצת הכוכבים שלו Starlink.

הפתרון, לדברי מיכלובסקי, אינו פשוט. 'ישנן אינספור דוגמאות גם כעת שבהן לוויינים חוצים תמונות, וזה רק יחמיר', אמר מיכלובסקי. 'הפתרון היחיד הוא להתבונן בלוויינים אלה ולקבוע את מסלוליהם בצורה מדויקת יותר כך שנוצר קטלוג מדויק מאוד שיעזור לנו לדעת אם משהו היה למעשה אירוע אסטרונומי או לוויין חולף.'

שטיינהרדט הסכים. 'אם היה לנו מאגר נתונים טוב, אם היינו יודעים שלוויין או פיסת פסולת עוברים דרך החלק הזה של השמים באותה שנייה מסוימת, היינו עוצרים את התצפיות לשנייה ההיא, מחכים שיעבור ליד ואז התחיל את החשיפה הבאה ', אמר. 'הסיבה שזה לא קרה היא שכרגע אין לנו את מסד הנתונים הנכון או את ערכת הכלים הנכונה.'

עקוב אחר טרזה פולטארובה בטוויטר @TerezaPultarova. עקוב אחרינו בטוויטר @Spacedotcom וכן הלאה פייסבוק .