Pitkät purkaukset
Gammasädepurkaukset jakautuvat selkeästi kahteen eri tyyppiin, pitkiin- ja lyhyiin purkauksiin. Pitkä purkaus kestää sekunnista tunteihin. Tyypillisin purkauksen kesto on noin 20 sekuntia. Pitkien gammasädepurkausten yhteydessä syntyviä radio/optisia/röntgen jälkihehkuja (afterglow) on havaittu vuoden 1998 jälkeen useita. Näiden jälkihehkujen avulla on ensinnäkin pystytty päättelemään, että purkaukset tapahtuvat kaukaisissa galakseissa ja siten niiden etäisyys tunnetaan. Toisaalta analysoimalla jälkihehkujen lähettämää säteilyä, on voitu todistaa, että nämä pitkät purkaukset liittyyvät pienellä alueella tapahtuviin ilmiöihin, eli niiden alkuperä täytyy liittyä tähtiin.
Johtava pitkien purkausten selittävä teoria on Stan Woosleyn esittämä 'Collapsar'-malli (Animaatio lyhyiden purkausten yhteydessä). Sen mukaan pitkät gammasädepurkaukset syntyvät massiivisen Wolf-Rayet tähden ytimen luhistuessa mustaksi aukoksi. Ytimen luhistuminen synnyttää mustan aukon ympärille kertymäkiekon, ja koska massavirta kiekossa on erittäin suuri, suurin osa sen kaasusta muodostaa mustan aukon pyörimisakselin suuntaiset relativistiset suihkut. Näin lähes valonnopeuteen kiihtyneiden atomien törmäyksissä syntyy gammasäteilyä, jota nähdään kun suihku saavuttaa tähden pinnan.
Relativistinen suihku siis kuljettaa mukanaan kaasua, joka liikkuu lähes valonnopeudella. Tämä purkautunut kaasu vuorovaikuttaa sen ympäristössä olevan tähtienvälisen kaasun ja pölyn kanssa, joka saa aikaan havaitun jälkihehkun. Mallia joka kuvaa purkauksen jälkeistä jälkihehkua kutsutaan Fireball-malliksi. Sen avulla pystytään hyvin selittämään havaitut jälkihehkun röntgen-, optiset ja radiohavainnot. On myös viitteitä siitä, että gammasäteilyä syntyisi vielä tässä jälkihehku-vaiheessa, mutta kiistatonta todistusta tästä vielä ei ole saatu.
Aluksi purkauksen jälkeen jälkihehku nähdään kirkkaana röntgensäteilijänä, joka muutaman päivän kuluessa katoaa näkymättömiin. Myös optisen alueen jälkihehku himmenee ajan kuluessa näkymättömiin, mutta sen tapauksessa himmeneminen ei ole niin suoraviivaista kuin röntgenalueella. Optisella alueella on nähty kirkkaita purkauksia ja muita epäsäännöllisiä muutoksia. Myös radiohavainnoissa nähdään jälkihehkun nopeita kirkkaudenmuutoksia, joka tukee väitettä että iskuaallon mukana kulkeva kaasu liikkuu relativistisella nopeudella.
Kuva 40: Röntgenobservatiorio BebboSAX:in havainto gammasädepurkauksesta GRB970228 (Credit; http://heasarc.gsfc.nasa.gov)
Lähteet (Webpage; Nasa's imagine the universe), (Zhang B. , Mészáros P. ; Gamma-ray bursts: Progress, problems & prospects)
|
