Gammastrålningskurar är universums mest lysande händelser, och nu har astronomer kunnat belysa sammansättningen av dessa spektakulära fenomen och ge insikt i stjärnbildning när universum var ungefär en sjättedel av sin nuvarande ålder. Genom att kombinera data från NASA:s Swift-satellit, W. M. Keck Observatory på Hawaii och andra anläggningar har astronomer för första gången identifierat gasmolekyler i värdgalaxen för en gammastrålning. 'Vi ser tydligt absorption från två molekylära gaser: väte och kolmonoxid. Det är gaser som vi förknippar med stjärnbildande regioner i vår egen galax, säger Xavier Prochaska, från University of California Santa Cruz. Han och hans team tror att explosionen exploderade bakom ett tjockt molekylärt moln som liknar de som skapar stjärnor i vår galax idag.
Explosionen, betecknad GRB 080607, inträffade i juni 2008. 'Denna explosion gav oss möjligheten att 'smaka' den stjärnbildande gasen i en ung galax mer än 11 miljarder ljusår bort, säger Prochaska.
Gammastrålar från GRB 080607 utlöste Swifts Burst Alert Telescope strax efter 02:07 EDT den 7 juni 2008. Swift beräknade explosionens position, strålade platsen till ett nätverk av observatorier och vände sig om för att studera efterglöden.
Den natten använde University of California, Berkeley, professor Joshua Bloom och doktorander Daniel Perley och Adam Miller lågupplöst bildspektrometer på 10m Keck I-teleskopet på Hawaii. 'Eftersom efterglöden bleknar snabbt, var vi verkligen tvungna att klättra när vi fick larmet', säger Perley. 'Men på mindre än 15 minuter var vi i mål och samlade in data.'
Peters Automated Infrared Imaging Telescope (PAIRITEL) i Arizona fångade GRB 080607:s efterglöd (inringad) cirka tre minuter efter explosionen. Efterglödens ljus har blivit kraftigt nedtonat och rodnat av interstellärt damm i sin värdgalax, 11,5 miljarder ljusår bort. Kredit: Adam Miller och Daniel Perley/UC Berkeley
Ett par robotobservatorier reagerade också snabbt. Det NASA-stödda Peters Automated Infrared Imaging Telescope (PAIRITEL) på Mount Hopkins, Arizona, och Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT) vid Lick Observatory på Mount Hamilton, Kalifornien, observerade explosionens efterglöd inom tre minuter efter Swifts larm.
Spektrum från Keck fastställde att explosionen ägde rum 11,5 miljarder ljusår bort. GRB 080607 sprängdes när universum bara var 2,2 miljarder år gammalt.
Molekylmolnet i explosionens värdgalax var så tätt att mindre än 1 procent av efterglödens ljus kunde penetrera det. 'I grunden är denna efterglöd den näst ljusaste som någonsin setts. Det är den enda anledningen till att vi överhuvudtaget kunde observera det, säger Prochaska.
Screening från tjocka molekylära moln ger en naturlig förklaring till så kallade 'dark bursts', som saknar tillhörande efterglöd. 'Vi misstänker att tidigare händelser som GRB 080607 bara var för svaga för att kunna observeras', säger teammedlemmen Yaron Sheffer från University of Toledo, Ohio.
Nästan hälften av absorptionslinjerna som finns i Keck-spektrumet är oidentifierade. Teamet förväntar sig att förståelse av dem kommer att ge nya data om de enklaste rymdmolekylerna.
Prochaska och Sheffer presenterade resultaten idag vid det 213:e mötet för American Astronomical Society i Long Beach, Kalifornien. Ett dokument som beskriver resultaten kommer att dyka upp i ett framtida nummer av Astrophysical Journal Letters.
De flesta gammastrålningskurar uppstår när massiva stjärnor får slut på kärnbränsle. När stjärnans kärna kollapsar till ett svart hål eller neutronstjärna slår gasstrålar genom stjärnan och ut i rymden. Ljusa efterglöd uppstår när strålarna värmer upp gas som tidigare utgjutits av stjärnan. Eftersom en massiv stjärna bara lever några tiotals miljoner år, driver den aldrig långt från sitt födelsemoln.
Källa: NASA