Астрономам удалось получить первые в истории оптические изображения одного из самых мощных взрывов во Вселенной - гамма-всплеска - в субботу, 23 января 1999 года. Гамма-всплески производят больше энергии за очень короткий период, чем вся остальная Вселенная вместе взятые.
Поскольку такие всплески происходят без предупреждения и обычно длятся всего несколько секунд, быстрое обнаружение орбитальным космическим кораблем и мгновенное уведомление астрономов имеют решающее значение для того, чтобы поймать всплески в действии.
Детекторы гамма-всплесков Эксперимента с источниками всплесков и переходных процессов (BATSE) на борту орбитальной обсерватории гамма-излучения Комптона НАСА зафиксировали начало яркого гамма-всплеска. Поскольку взрыв все еще продолжался, компьютеры определили примерное местоположение и передали его по радиосвязи в сеть координат гамма-всплеска (GCN), базирующуюся в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, Мэриленд. Позиция была немедленно отправлена через GCN астрономам наземных обсерваторий по всему миру.
Всего 22 секунды спустя роботизированный эксперимент по поиску оптических переходных процессов (ROTSE) в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, управляемый группой под руководством доктора Карла Акерлофа из Мичиганского университета, был на месте и сделал снимки пятна небо, где произошел взрыв. Их оборудование собрано из объективов 35-мм камер и деталей, взятых с рынка любительской астрономии. На первом снимке видна яркая новая звезда в области неба, где сообщалось о вспышке.
Пять секунд спустя всплеск достиг пиковой яркости, достигнув 9-й звездной величины, что примерно в 16 раз слабее, чем может видеть человеческий глаз, но его легко увидеть в любительский телескоп. В течение восьми минут после первоначального обнаружения всплеск стал в 100 раз слабее своей максимальной яркости. «Я был поражен, - сказал Акерлов. «В лучшем случае мы ожидали чего-то действительно тусклого оптически, на пределе нашей чувствительности. Вместо этого мы нашли громадное количество».
"Если бы этот всплеск возник в галактике Млечный Путь, он бы осветил ночное небо", - сказал д-р Алан Баннер, директор научной темы НАСА "Структура и эволюция Вселенной" в штаб-квартире НАСА.
Это событие также было зарегистрировано приборами на борту итало-голландского спутника BeppoSAX, который получил гораздо более точное положение вспышки в течение нескольких часов после ее начала. Именно эту более точную информацию о местоположении использовала команда ROTSE, чтобы найти всплеск на своих изображениях.
«Это Святой Грааль для сети координат гамма-всплесков», - сказал доктор Скотт Бартельми, астроном из Годдарда, который разработал и управляет сетью.«Оптические телескопы видели послесвечение вспышки, но никогда не видели саму вспышку. Это наблюдение поможет нам понять физические процессы, лежащие в основе вспышки».
В течение трех часов после гамма-всплеска группа астрономов под руководством доктора Стефана Одевана и проф. Шри Кулкарни и Джордж Джорджовски из Калифорнийского технологического института использовали 60-дюймовый телескоп на горе Паломар, чтобы найти затухающий оптический аналог этого гамма-всплеска, чему способствовала точная локализация, предоставленная BeppoSAX.
Следующей ночью совместная группа под руководством доктора Д. Келсона из Института Карнеги в Вашингтоне, используя 10-метровый телескоп Keck II, расположенный в Мауна-Кеа, Гавайи, обнаружила, что расстояние до вспышки составляет около девять миллиардов световых лет, более половины пути к краю наблюдаемой Вселенной.
Астрономы не уверены, что вызывает гамма-всплески, но возможные причины включают слияние двух нейтронных звезд, двух черных дыр, нейтронной звезды и черной дыры или взрыв так называемой гиперновой. Гиперновая - это теоретический тип сверхновой или взрывающейся звезды.
«Оптическое излучение было примерно в 10 000 раз ярче, чем когда-либо наблюдалось, что можно увидеть в хороший бинокль», - сказал доктор Нил Герелс, научный сотрудник проекта Комптоновской обсерватории. «Теоретикам придется потрудиться, пытаясь объяснить этот феномен».
Доктор. Герелс сказал, что одновременное наблюдение всплеска оптической и гамма-энергии может открыть дверь для совершенно нового поколения инструментов, таких как ROTSE, который представляет собой полностью автоматизированный телескоп, который может мгновенно реагировать на информацию о переходных небесных источниках. Орбитальные телескопы ежегодно фиксируют несколько сотен гамма-всплесков.
Проект ROTSE разработан и управляется совместными усилиями астрофизиков из Мичиганского университета и национальных лабораторий Министерства энергетики Лос-Аламоса и Лоуренса Ливермора. Главным исследователем BATSE является Dr. Джеральд Фишман в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА, Хантсвилл, Алабама. Национальный научный фонд предоставил финансирование для наблюдений на Кек II.
Для получения общей информации о феномене всплесков см.