Explozie cosmică este nou candidat pentru cel mai îndepărtat obiect din Univers

25 mai 2011 - O explozie de raze gamma detectat de satelitul Swift al NASA, în aprilie 2009 a fost recent descoperită, ca un candidat pentru cel mai îndepărtat obiect din univers. La o distanţă de aproximativ 13140000000 ani lumina, de spargere se află mult dincolo de orice quasar cunoscută şi ar putea fi mai îndepărtat decât orice galaxie cunoscut anterior sau explozie de raze gama. Mai multe linii de dovezi în favoarea unui distanţă record pentru această explozie, cunoscut sub numele de GRB 090429B pentru data de 29 aprilie 2009, când a fost descoperit, sunt prezentate într-o lucrare de o echipa internationala de astronomi condusă de fostul Penn State University student absolvent Antonino Cucchiara, acum la Universitatea din California, Berkeley. Lucrarea a fost acceptat pentru publicare în Astrophysical Journal. ( A, PDF a hârtiei este disponibil aici. )

Izbucni gigantice de raze gamma a izbucnit de la o stea explodeaza atunci când universul a fost mai mică de 4% din vârsta sa actuală, doar 520 de milioane de ani, şi mai puţin de 10% din dimensiunea ei actuală. "Galaxiei gazduieste stea progenitoare de GRB 090429B a fost cu adevărat unul din primelor galaxii din univers", a declarat Derek Fox, profesor asociat de astronomie şi astrofizică la Penn State si un co-autor al lucrării. "Dincolo de înregistrare posibil distanţă cosmică, GRB 090429B ilustrează modul în care exploziile de raze gama pot fi folosite pentru a descoperi locatii de stele masive în universul timpuriu şi pentru a urmări procesele de galaxii timpurii şi formarea de noi stele, care în cele din urmă a condus la cosmos galaxie bogate vedem în jurul nostru astăzi. "

Exploziile de raze gama, cea mai stralucitoare explozii cunoscut, apar undeva în universul observabil la o rata de aproximativ două pe zi. Datorită lor extreme de luminozitate, exploziile de raze gama poate fi detectat de către observatoare satelit Swift şi alte chiar si atunci cand acestea apar la distanţe de miliarde de ani lumină. În timp ce exploziile s-au ultimele minute cel mult, lor fading "amurg" lumina rămâne observabil de la instalaţiile Premier astronomice pentru zile sau saptamani. Studii detaliate de amurg in acest timp, atunci când este posibil, să permită astronomii pentru a măsura distanţa până la spargere.

Aceste măsurători amurg au fost utilizate pentru a stabili un record distanţă cosmică în 2009, pentru o mai devreme explozie de raze gama, GRB 090423 la o distanta de 13040000000 ani lumina de Pamant, acest site este temporar ", cel mai îndepărtat obiect din univers." Acest record a fost depăşit de descoperiri galaxie în 2010 şi 2011, care a împins frontiera cosmic stele la 13070000000 ani lumina, si, posibil, chiar mai departe. "Estimarea noastra extrem de distanţa până la GRB 090429B face acest un fel de" răzbunare de exploziile, "a spus Cucchiara. "O explozie de raze gama este încă o dată care concureaza pentru titlul de cel mai îndepărtat obiect din cosmos -. Dincolo cunoscut anterior cel mai îndepărtat quasari si galaxii"

Mai puţin de o săptămână după record de GRB 090423 prima pagină a ziarelor din întreaga lume, această nouă explozie, GRB 090429B, a apărut pe cer, cu proprietăţi similare cu suspiciune. Ca şi în cazul precedent de spargere, GRB 090429B a fost un eveniment de scurtă durată, care durează mai puţin de 10 secunde, şi de observaţiile automatizate Swift a arătat că pentru a avea un relativ slab X-ray amurg. Cucchiara, apoi un student absolvent de la Penn State, sa trezit în primele ore ale diminetii la observaţiile direct în Gemini Nord telescop de pe Mauna Kea, Hawaii, că speră să fixeze natura această explozie. Lucrul cu coautori Andrew Levan de la Universitatea din Warwick, Tanvir Nial de la Universitatea din Leicester, şi teza supraveghetorul Fox Derek de Penn State, Cucchiara a constatat că, în timp ce era vizibil în amurg observaţiile infraroşu, nici o lumină optică a putut fi detectat. Acest "abandonului şcolar" comportament este o semnătură distinctiv al obiectele cele mai îndepărtat, şi a fost folosit pentru identificarea iniţială a tuturor de quasari cele mai îndepărtate, galaxii, şi exploziile de raze gama.

Cucchiara a solicitat un spectru imediată a amurg GRB 090429B de la operatorii de Gemeni, care ar fi oferit o măsură definitivă de distanţa până la spargere. Din păcate, la fel cum spectrului de frecvenţe a fost pe cale de a fi luate, în nori suflat peste summit-ul de Mauna Kea şi ascuns amurg de vedere. Prin noaptea următoare, amurg a fost prea slabi pentru a produce un spectru util, şi peste nopţile următoare se şterse din vedere complet. "A fost frustrant să pierdem din vedere această explozie, dar indicii am avut au fost atât de interesant nu a existat nici o şansă de a ne lăsa să meargă", a spus Cucchiara, care a prezentat un studiu iniţială a izbucnit, ca parte a tezei sale de doctorat la Penn State.

Hotărât să nu lase GRB 090429B deveni "explozia care a scapat", echipa a petrecut doi ani care efectuează o examinare atentă a datelor lor pentru a vedea dacă spargere este cu adevărat un candidat înregistrare-breaker, sau ar putea fi o explozie parţial ascunse în o galaxie la o distanţă mai puţin dramatică. Foarte important, acest lucru a insemnat culegerea de date noi - observaţii profunde cu Gemenii şi Telescopul Spaţial Hubble, care ar fi arătat-o galaxie în poziţia explozie în oricare din scenariile de mai puţin dramatice. Această dovadă, inclusiv galaxia lipsă, indică faptul că explozia este extrem de probabil - o sansa de 99.3 la sută - pentru a fi cele mai îndepărtate explozie cosmică, dincolo de recordul stabilit de către GRB 090423. "Ca şi în cele mai bune politicieni sau talent-show concurenţi, mai am examinat această explozie, cu atât mai bine privit", a declarat Levan, autorul lucrării al doilea.

Fie GRB 090429B este acum cel mai îndepărtat obiect din univers depinde de mai mulţi factori care nu sunt precis cunoscute. În primul rând, aceasta trebuie să se afle dincolo de distanţa de 13.07 miliarde de an-lumină într-o galaxie raportat în 2010 de o echipa de astronomi condusă de Matthew Lehnert la Observatoire de Paris. Acest lucru este foarte probabil să fie cazul, la 98,9% probabilitate, dar nu este sigur. De asemenea, trebuie să se întindă dincolo de distanţa unei galaxii raportate în 2011 de o echipa de astronomi condusă de Rychard Bouwens de UC Santa Cruz. Acest lucru ar putea fi usor sau greu: Echipa Bouwens estimează că există o şansă de 20% galaxie lor nu este un întrerupător de înregistrare, la toate, dar pur şi simplu o galaxie leşin, la o distanţă relativ modest, pe de altă parte, în cazul în care este galaxia Bouwens un record-breaker, este foarte îndepărtat, într-adevăr, 13.11 - 13.28 miliarde de ani lumină distanţă, şi nu există decât o şansă de 4,8% care GRB 090429B este mai îndepărtat decât atât. În general, şi tratarea acestor incertitudini ca perfect înţeles, există o şansă de 23% care GRB 090429B este acum cel mai îndepărtat obiect cunoscute în Univers, a declarat astronomii.

Cu mai mult noroc, sau mai multe facilităţi avansate, ar trebui să fie posibil în viitor să folosească afterglows luminoase de exploziile ca GRB 090423 şi GRB 090429B pentru a explora condiţiile de stele şi formarea galaxie la aceste epoci timpurii cosmice în detaliu. "Descoperirea izbucniri extrem de îndepărtat este destul de distractiv," spune Fox, "dar bănuim există un întreg mult mai multe informaţii în exploziile, ne aşteaptă, că avem încă acces."

[Derek. B. Fox / Barbara K. Kennedy]

ŞTIINŢA CONTACTE

• Antonino Cucchiara: acucchiara@lbl.gov, celula de la AAS, de conferinţe (+1) 814 777 3935
• Derek Fox: dbf11@psu.edu, celula de la AAS, de conferinţe (+1) 814 404 2630, de birou (+1) 814 863 4989
• Edo Berger de celule de la AAS, de conferinţe (+1) 617 335 7963
• Neil Gehrels (anchetator-sef al Laboratorului de Fizica astroparticulelor si Swift principal la NASA Goddard Space Flight Center): (1) 301 286 6546, gehrels@gsfc.nasa.gov

PIO CONTACTE

• Barbara K. Kennedy (Penn State PIO): AAS celulă la conferinţă (1) 814 883-6930, (+1) 814 863 4682, science@psu.edu
• Lynn Cominsky (Swift PIO): (+1) 707 664 2655, l ynnc@universe.sonoma.edu

ACCESUL LA WEB Conferinta de presa

Difuzarea pe internet a conferintei de presa cu privire la această cercetare vor fi arhivate la http://aas.org/press/archived_press_conferences. Titlul acestei conferinţe de presă este "Galaxiile Apropiat & Foarte, foarte departe" (25 mai 2011).

Credit: Fox / Cucchiara / Levan / Tanvir

Mai multe informatii despre exploziile de raze gama

scris de Derek Fox, om de ştiinţă de misiune pentru observatorul propus Janus

Explozii de raze gama GRB 090429B ca sunt convingător explicate ca fiind originare cu moartea de un masiv, de scurtă durată stele, 30 sau mai multe ori masa Soarelui nostru, atunci când epuizare a combustibilului nuclear, în regiunile sale de bază cauze de bază să se prăbuşească în o gaură neagră. Deoarece gaura nou-formate negru consumă gaz din straturile stelei exterior, se emite două jeturi puternice, care erupe la suprafata stelei, accelerarea la viteze foarte aproape de viteza luminii, si puterea o explozie grinzi şi foarte luminoase de mare energie de emisie - explozia de raze gama.

La o distanţă de aproximativ 13140000000 ani lumina, GRB 090429B explodat atunci când universul a fost mai mică de 4% din vârsta sa actuală, doar 520 de milioane de ani, şi mai puţin de 10% din dimensiunea ei actuală. Astronomii susţin că primele stele si galaxii nu ar fi putut, eventual, format mai mult de 400 milioane ani înainte de aceasta, şi astfel galaxiei gazduieste stea progenitoare de GRB 090429B a fost cu adevărat unul din primelor galaxii din univers. Dincolo de înregistrare posibil distanţă cosmică, apoi, demonstraţie de această explozie ca o posibilă înregistrare-breaker ilustrează modul în care exploziile de raze gama pot fi folosite pentru a descoperi locatii de stele masive în universul timpuriu şi pentru a urmări procesele de formare a galaxiilor şi a stele, care în cele din urmă a condus la cosmos galaxie bogate vedem în jurul nostru astăzi.

Cu mai mult noroc, sau mai mult-facilitati avansate, ar trebui să fie posibil în viitor să folosească afterglows luminoase de exploziile ca GRB 090423 şi GRB 090429B pentru a explora condiţiile de stele şi formarea galaxie la aceste epoci timpurii cosmice în detaliu. NASA viitoarea James Webb Space Telescope, va lansa, în 2017, a fost atent proiectat pentru studii ale universului timpuriu, şi un spectru amurg de această facilitate ar putea fi o sursă unică şi valoroasă de date pentru intelegerea primelor galaxii şi diversele procese de ghidare formarea lor.

Efectuarea descoperirea şi exploatarea de exploziile mai îndepărtat în mod semnificativ mai eficient probabil va necesita o misiune de generaţie următoare. În acest scop, Penn State a încheiat un parteneriat cu Institutul de Cercetare Southwest, Universitatea Cornell, şi alte instituţii să propună exploratorul Janus la NASA, cu o data de lansare ţintă la începutul anului 2017. Prin descoperirea şi observarea cel mai îndepărtat de raze gama exploziile şi quasari, şi prin măsurarea distanţelor lor autonom fără a fi nevoie de follow-up observaţii, Janus ar asigura un flux constant de obiective de premiere la James Webb şi de la sol pe bază de telescoape. Perspectiva cele mai incitante, în conformitate cu Fox, este să ne imaginăm Janus şi James Webb lucrează împreună în spaţiu. Nimic altceva nu se aprinde condiţiile în universul timpuriu ca sa "strălucitoare lumini," explozii de raze gama şi quasari.

Citare şi înainte de tipar

"O redshift fotometrice de z ~ 9.4 pentru GRB 090429B," Cucchiara et al. 2011, Astrophysical Journal, în presă. Click aici pentru un PDF al acestui document. De hârtie, de asemenea, vor fi postate on-line la serverul Arxiv.org tipar la data de 25 mai 2011. <http://arxiv.org> Căutare pentru titlul de hârtie, "O RedShift fotometrice de z ~ 9.4 pentru GRB 090429B."

AUTORI

Antonino Cucchiara (Penn State, UC Berkeley şi LBNL), Andrew Levan (U. Warwick, Marea Britanie), Derek Fox (Penn State), Nial Tanvir (U. Leicester, Marea Britanie), TN Ukwatta (GWU şi NASA Goddard), Edo Berger (Harvard), T. Krühler (MPE, Germania şi U. München, Germania), A. Küpcü Yoldas (ESO, Germania şi U. Cambridge, Marea Britanie), XF Wu (Penn State şi Purple Mountain Obs., China), K Toma (Penn State)., Jochen Greiner (MPE, Germania), F. Olivares E. (MPE, Germania), A. Rowlinson (U. Leicester, Marea Britanie), L. Amati (INAF Bologna, Italia), Taka Sakamoto ( NASA Goddard), Kathy Roth (Gemeni), Andrew Stephens (Gemeni), Johan Fynbo (Dark de fitness, Danemarca), Jens Hjorth (Dark de fitness, Danemarca), D. Malesani (Dark de fitness, Danemarca), Pall Jakobsson (Islanda U., Islanda), K. Wiersema (U. Leicester, Marea Britanie), Paul O'Brien (U. Leicester, Marea Britanie), Alicia Soderberg (Harvard), Ryan Foley (Harvard), Andrew Fruchter (STScI), James Rhoads (STScI), Robert Rutledge (U. McGill, Canada), Brian Schmidt (ANU, Australia), Mark Dopita (ANU, Australia), Philipp Podsiadlowski (U. Oxford, Marea Britanie), Richard Willingale (U. Leicester, Marea Britanie), Cristian Wolf ( U. Oxford, Marea Britanie), Shri Kulkarni (Caltech), şi Paula D'Avanzo (INAF Brera, Italia).

LUCRĂRI REFERINŢĂ

• "O explozie de raze gama, la o redshift a lui z ~ 8.2," NR Tanvir et al, 2009., Nature, 461, 1254-1257.
• "Confirmarea spectroscopice dintr-o galaxie la redshift z = 8.6," MD Lehnert et al., 2010, Natura, 467, 940-942.
• "Un candidat redshift z ≈ 10 galaxiei şi schimbările rapide în care populaţia la vârsta de 500Myr," RJ Bouwens et al., 2011, Nature, 469, 504-507.
• "GRB090423 la o redshift a lui z ~ 8.1", R. Salvaterra et al, 2009., Nature, 461 1258-1260.

ALTE INFORMAŢII

• Constellation: Canes Venatici
• Intrare pe Wikipedia " obiectele cel mai îndepărtat astronomice "