Най-старият гама-изблик, открит някога, е просто парче космически боклуци

Галактиката GN-z11, която според учените може да бъде най-отдалечената и най-старата галактика, наблюдавана всеки път, се наслагва върху изображение от проучването COODS-North.

Галактиката GN-z11, която според учените може да бъде най-отдалечената и най-старата галактика, наблюдавана всеки път, се наслагва върху изображение от проучването COODS-North. (Изображение: НАСА, ESA, P. Oesch (Университет Йейл), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Университет Йейл) и G. Illingworth (Калифорнийски университет, Санта Круз))



Понякога светкавицата е просто случайност.



Сигнал, за който учените първо смятаха, че е новаторското откритие на изблик на гама-лъчи от най-старата известна галактика във Вселената, всъщност е отражение на слънчевата светлина от отработената ракета в орбитата на Земята, установи нов документ.

Разочароващото заключение идва от екип полски учени след дискусия с участието на няколко екипа за произхода на случайното наблюдение, направено от един от близнаците телескопи Кек в Хавай през 2017 г. като има предвид, че предишните приноси в дебата бяха фокусирани върху вероятността да се види спътник в сравнение с изключително рядък гама-изблик, полският екип успя да проследи точния обект, предизвикал светкавицата-отработена горна степен Breeze-M от руска ракета Proton.



„Проверихме нашите изчисления спрямо три други публично достъпни софтуера за изчисляване на орбита“, каза за demokratija.eu Михал Михаловски, астроном от университета „Адам Мицкевич“ в Полша и водещ автор на новото изследване.

И така, какво точно е видял телескопът Keck и как е възможно дори да се обърка най -мощната светкавица в вселена провеждане на милиарди светлинни години далеч за слънчева светлина, отразяваща парче космически боклуци?

Свързани: Астрономите улавят изчерпания гама-изблик от свръхнова

Случайно наблюдение



Екипът зад първоначалното наблюдение, ръководен от учени от Университета в Пекин в Китай, се зае да проучи една от най -старите галактики във Вселената. Познат като GN-z11 , галактиката е на повече от 13 милиарда светлинни години Земята . Това означава, че телескопите могат да го видят само както изглежда около 420 милиона години след това големият взрив , когато Вселената беше много млада.

Екипът използва близо инфрачервен спектрограф, наречен MOSFIRE, монтиран на един от телескопите Keck. Вместо да заснема изображения, спектрографът измерва яркостта на небесен обект при определени дължини на вълната на светлината. Екипът прави триминутни измервания на GN-z11, когато изведнъж галактиката светна. В рамките на следващите три минути обаче сигналът се нормализира.

След като изключиха други възможности, учените стигнаха до извода, че внезапното изсветляване трябва да е било изблик на гама-лъчи, най-ярката и енергична светкавица във Вселената, за която се смята, че е произведена от експлозии на масивни звезди в края на живота им, което астрономите наричат ​​свръхнови. Издържайки само няколко секунди, гама-изблиците за кратко засенчват всичко останало в околния космос. Но проследяването на техния произход досега е било неуловимо.



Екипът публикуваха своите констатации в списанието Nature Astronomy миналия декември. Откритието изглеждаше голяма работа. Учените никога не са наблюдавали изблик на гама-лъчи в такава стара галактика и виждането на такава би разкрило нова информация за ранната Вселена.

Твърде неуловимо

Други астрономи обаче скоро започнаха да поставят под въпрос констатациите и две документи публикувано в понеделник (4 октомври) в списанието Nature Astronomy изложи какво се обърка.

В един от тях, Чарлз Стайнхард, доцент по астрономия в Университета в Копенхаген в Дания, и неговите колеги твърдят, че просветляването вероятно е причинено от обект, обикалящ около Земята, а не случайно наблюдение на рядък гама-изблик. Причината: вероятност.

„Вероятността да се улови гама-изблик по този начин е невероятно ниска, нещо като 1 на 10 милиарда“, каза Стейнхард пред demokratija.eu.

Астрономите изчисляват, че въпреки че спътниците забелязват около един гама-изблик на ден, приблизително 500 се срещат в рамките на същия период от време. В повечето случаи обаче учените нямат представа от кои галактики са дошли тези изблици.

'Големите телескопи с гама-лъчи, които използваме за откриване на гама-лъчи, само ви казват, че е избухнал изблик и ви дават грубия участък от небето, където това се е случило', каза Steinhardt. „Ако искате да знаете точната галактика, ще трябва да насочите оптичен телескоп към тази област достатъчно бързо, за да уловите светкавицата и да намерите нейния източник. Но имате само максимум 100 секунди, за да направите това.

Артистично впечатление от гама лъчи.

Впечатление на художника от гама лъчи.(Кредит на изображението: НАСА)

Коефициентите

Да уловиш изблик на гама-лъчи в най-старата известна галактика по време на кампания с произволни изображения изглеждаше твърде късмет. Следователно Steinhardt и колегите му потърсиха други обяснения, включително преразглеждане на тези, изключени от китайския екип. Учените проследиха архивите на MOSFIRE и откриха десетки подобни събития в други наблюдения.

„Когато разгледахме сигнала за изсветляването, той всъщност не приличаше на нито един от 10 000-те гама-изблици, открити преди това“, каза Steinhardt. „Приличаше повече на типична звезда, например нашето слънце. Това може да включва всичко, което отразява слънчевата светлина.

В оригиналния документ китайският екип твърди, че отражение от сателит не би могло да предизвика просветляването. Учените пишат, че са проверили наличната орбитална информация на известни спътници и парчета отломки и не са открили обект, чиято траектория би съответствала на наблюдението. Астрономите също писаха, че е много малко вероятно сателит или парче отломки да пречат на подобни наблюдения. Но резултатите на Steinhardt и неговите колеги дават по -благоприятна вероятност да се случи подобен инцидент - около един на 1000.

„Ако имате вероятност да уловите спътник като този на 1000 срещу вероятност един на милиард да уловите гама-изблик, очевидно е 1 милион пъти по-вероятно да сте хванали спътник“, каза Steinhardt.

Изображения от оптични телескопи осеян с пътеки орбиталните спътници са били в центъра на вниманието напоследък, тъй като астрономите призовават за ограничаване на сателитните мегаконстелации като SpaceX проект на Starlink за интернет излъчване. Натривките са очевидни и източникът им е несъмнен. В случай на спектроскопски измервания обаче, улавянето на шума е много по -предизвикателно.

Проследяване на виновника

'Много е трудно да се разграничи това в спектроскопията', каза Михаловски. „Спектрографът приема светлината през много тесен процеп. Сателитът е извън прореза и след това изведнъж е в него за много кратък момент, няма следа, водеща до него.

Михаловски и неговият екип, подтикнати от оценките на Steinhardt, проследиха действителния източник на изсветляването, като претърсиха публично достъпната база данни Space-Track за орбитиращи обекти. Горният етап Breeze-M, обикалящ Земята в силно елипсовидна орбита, беше точно на правилното място в точното време, каза Михаловски

Интересното е, че първоначално китайският екип е изключил този ракетен етап въз основа на изчисления, използвайки уеб-базиран астрономически калкулатор, наречен Калски. Но Михаловски е уверен, че изчисленията им са били погрешни.

„Трудно е да се каже защо първоначалното изчисление се различава“, каза той. „Софтуерът, който екипът използва, вече е изключен, така че е невъзможно да се възпроизведе това. Нашите изчисления съвпадат с четири други, така че сме доста уверени, че сме го направили правилно.

Свързани истории:

-Гама лъчевите изблици не се ритат наоколо
- Първият 'сирак' гама-лъч разкрива прозрение за мощни звездни експлозии
-Странен наблизо гама-изблик опровергава очакванията

Нарастващ проблем в астрономията

Загадката подчертава нарастващ проблем в астрономията: увеличаването на броя на спътниците и обектите от космически отломки в орбита пречи на астрономическите наблюдения и изследването на Вселената. Скорошно проучване изчислява, че до 40% от астрономическите наблюдения с широко полеви телескопи могат да бъдат разрушени, след като SpaceX разгърне всички планирани понастоящем 12 000 спътника от своето съзвездие Starlink.

Решението, според Михаловски, не е лесно. „Има безброй примери дори сега, когато спътниците пресичат изображения и това ще се влоши“, каза Михаловски. „Единственото решение е да наблюдаваме тези спътници и да определяме по -точно техните орбити, така че да създадем много точен каталог, който ще ни помогне да разберем дали нещо всъщност е било астрономическо събитие или преминаващ спътник.“

Стайнхард се съгласи. „Ако имахме добра база данни, ако знаехме, че сателит или парче отломки ще премине през тази част на небето в тази конкретна секунда, щяхме да спрем наблюденията за тази секунда, да изчакаме да премине , а след това започна следващото излагане “, каза той. 'Причината да не се случи е, че в момента нямаме правилната база данни или подходящия набор от инструменти.'

Следвайте Тереза ​​Пултарова в Twitter @TerezaPultarova. Последвай ни в Twitter @Spacedotcom и нататък Facebook .