GRB 970508 8 Mayıs 1997 günü saat 21 42 de UTC tespit edilmiş bir gama ışın patlamasıdır kısaca GIP GRB gama �

GRB 970508, 8 Mayıs 1997 günü, saat 21.42'de (UTC) tespit edilmiş bir gama-ışın patlamasıdır (kısaca GIP; GRB (gama-ışın patlamasının İngilizce kısaltmasıdır)). Bir gama-ışın patlaması, uzak galaksilerde meydana gelen ve gama ışını üreten patlamalar ve bunların yol açtığı çok parlak parıltıdır. Genelde uzun süren bir "artık parıltı" (X ışını, morötesi ışın, görünür ışık, kızılötesi ışın ve radyo dalgaları) tarafından izlenirler.

GRB 970508
Patlama tespit edildikten bir ay sonra GRB 970508'in kalıntıları
Olay türü	Gama ışını patlaması
Tarih	21:24 (UTC) 8 Mayıs 1997
Süre	15 saniye
Araç	BeppoSAX BATSE Ulysses
Takımyıldız	Camelopardalis
Sağ açıklık	06^s 53^d 49^sn
Dik açıklık	+79° 16′ 19.6″
Uzaklık	6 × 10⁹ışık yılı
Kırmızıya kayma	0.835 ≤ z ≤ 2.3
En yüksek kadir (V)	19.6
Toplam enerji çıkışı	5 × 10⁵⁰erg (5 × 10⁴³J)
Belirtmeler	GRB 970508
Wikimedia Commons'ta ilgili ortam
[Vikiveri'de düzenle]

GRB 970508, İtalya-Hollanda ortak yapımı olan, X ışını astronomi uydusu BeppoSAX'ın Gama Işın Patlama Gözlemcisi tarafından tespit edildi. Astronom Mark Metzger, GRB 970508'in Dünya'dan en az 6 milyar ışık yılı uzaklıkta meydana geldiğini belirledi; bu bir gama-ışın patlaması için yapılan ilk uzaklık tespitidir.

Bu patlamaya kadar, astronomlar GIP'ların Dünya'dan ne kadar uzakta gerçekleştiğinin nasıl belirleneceği konusunda bir fikir birliğine varamamıştı. Bazı astronomlar, patlamaların Samanyolu'nda meydana geldiğini; fakat görünüşte sönük olduklarını; çünkü fazla enerjiye sahip olmadığını düşünüyordu. Bazıları ise patlamaların kozmolojik uzaklıktaki başka galaksilerde meydana geldiğini ve çok fazla enerjiye sahip olduğunu savunuyordu. Bu patlama, patlamaların kaynağının kesin olarak Samanyolu dışında olduğunu göstererek tartışmayı sonlandırdı.

GRB 970508, ayrıca radyo frekansı halinde son parıltısı gözlemlenmiş ilk patlamaydı. Radyo dalgalarının azalıp çoğalan güçlerini inceleyen astronom Dale Frail, radyo dalgalarının kaynağının neredeyse ışık hızında genişlediğini hesapladı. Bu, GIP'ların görelilikli hızda genişleyen patlamalar olduğuna ilişkin kuvvetli bir kanıt oldu.

Keşfi

Bir sanatçının çizdiği BeppoSAX'ın yörüngedeki görüntüsü

Bir gama-ışın patlaması (GIP), elektromanyetik radyasyonun en fazla enerji içeren şekli olan gama ışınlarını üreten bir tür patlamadır. GIP'lar ilk olarak 1967'de, uzaydaki nükleer patlamaları tespit etmek için kullanılan bir uzay aracı serisi olan Vela uyduları tarafından tespit edildi. Genelde uzun süren bir "son parıltı" (X ışını, Morötesi ışın, Görünür ışık, Kızılötesi ışın ve radyo dalgaları) tarafından izlenirler. İlk keşfedilen GIP son parılıtısı, GRB 970228'in X ışını kalıntılarıydı. Bu kalıntılar, İtalya-Hollanda ortak yapımı olan, esasen X ışınları üzerinde çalışma yapmak üzere tasarlanmış bir uydu olan BeppoSAX tarafından tespit edildi.

8 Mayıs 1997 Perşembe günü UTC ile saat 21.42'de, BeppoSAX'ın Gama Işını Patlaması Gözlemcisi, yaklaşık olarak 15 saniye süren bir gama-ışını patlaması tespit etti. Patlama aynı zamanda, Güneş üzerine çalışmak için tasarlanmış bir uydu olan Ulysses ve Compton Gama Işını Gözlemevi'nde bulunan Patlama ve Geçici Kaynak Deneyi (BATSE) tarafından da gözlemlendi. Patlama ayrıca, BeppoSAX'ın iki X ışını Geniş Alan Kamerası'ndan birinin görüş alanında meydana geldi. Birkaç saat içinde, BeppoSAX ekibi, patlamanın yaklaşık 10 açısal dakikalık bir çapı olan bir hata kutusunda (belli bir nokta etrafındaki, olası ölçüm hataları hesaplanarak belirlenen alan) gerçekleştiğini belirlediler.

Gözlemler

Patlamanın konumu kabaca belli olduktan sonra, BeppoSAX ekibinden Enrico Costa, Ulusal Radyo Astronomi Rasathanesi'nin Very Large Array'inde bulunan astronom Dale Frail ile irtibata geçti. Frail, UTC ile saat 01.30'da, patlamanın keşfinden dört saat sonra, 20 santimetrelik bir dalgaboyuyla gözlemler yapmaya başladı. Frail gözlemleri için hazırlanırken, Hale teleskobu için çalışan astronom Stanislav Djorgovski'yle irtibata geçti. Djorgovski, hemen Digitized Sky Survey'den gelen yeni resimlerle eski resimleri karşılaştırdı; fakat hata kutusunda yeni bir ışık kaynağı göremedi. Djorgovski'nin Caltech gözlemevindeki bir arkadaşı olan Mark Metzger, verinin daha derin bir analizini yaptı; fakat o da yeni bir kaynak göremedi.

Ertesi akşam, Djorgovski bölgeyi tekrar inceledi; fakat iki 8 ile 9 Mayıs gecesi çekilen resimleri karşılaştırınca parlaklığı değişen bir nesne göremedi. Metzger parlaklığı değişen bir nesne gördü; fakat bunun bir GIP'ın kalıntısı değil, bir değişen yıldız olduğunu varsaydı. Jan van Paradijs'in liderlik ettiği Amsterdam'daki bir astronomi ekibinin üyeleri olan Titus Galama ve Paul Groot, 8 Mayıs günü WIYN Teleskobu ile 9 Mayıs günü William Herschel Teleskobu tarafından çekilen resimleri karşılaştırdı; fakat değişen bir ışık kaynağı bulamadı.

Patlamanın X ışını kalıntılarının keşfinden sonra, BeppoSAX ekibi daha kesin bir konumlama sağladı. Metzger bu daha küçük olan hata kutusunda da bir değişen yıldızın var olduğunu varsaydı. Caltech ve Amsterdam ekipleri de değişken nesne konusunda bir sonuç yayımlamak konusunda duraksadı. 10 Mayıs 1997 günü, Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü'nden Howard Bond, keşfini açıkladı. Bu keşif daha sonra patlamanın görülebilir kalıntıları tarafından doğrulandı.

10 Mayıs 1997 gününü 11 Mayıs 1997 gününe bağlayan gece, Metzger'in arkadaşı Charles Steidel, W. M. Keck Gözlemevi'nde değişken nesne için tayf ölçümleri yaptı. Daha sonra verileri Metzger'e gönderdi. Metzger, magnezyum ve demir ile tayf çizgileri sisteminin kullanarak z = 0.8349 ± 0.0002'lik bir kırmızıya kayma tespit etti. Bu, patlamanın 6 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir cisim tarafından emildiği anlamına geliyordu. Patlamanın kendisinin ne kadar uzaklıkta olduğu tespit edilemese de, emen cismin Dünya ile patlama arasında olduğu kesindi ve bu nedenle, patlamanın en az 6 milyar ışık yılı uzaklıkta olduğu sonucuna varıldı. Tayflarda Lyman-alfa ormanı (uzak galaksiler ve kuasarların tayflarındaki nötr hidrojenin Lyman-alfa bağlantısından yükselen tayf çizgilerinin zirve noktası) özelliklerinin yokluğu, kırmızıya kaymanın z ≤ 2.3 olarak daha kesin bir şekilde belirlenmesini sağladı.Chicago Üniversitesi'nden Daniel E. Reichart tarafından yapılan çalışmalar ise z ≈ 1.09'luk bir kırmızıya kayma olduğunu ortaya çıkardı. Bu, astronomların bir GIP'ın kırmızıya kaymasını ölçebildikleri ilk patlamaydı. 430-710 nm ve 350-800 nm'lik dalgaboylarında, bazı opsiyonel tayflar da Calar Alto Rasathanesi'nde ortaya çıkarıldı; fakat hiç salma çizgisi tespit edilmedi.

Patlamanın tespitinden beş gün sonra, 13 Mayıs günü, Dale Frail, Very Large Array ile yaptığı gözlemlere devam etti. Patlamanın konumuna ilişkin 3.5 santimetrelik bir dalgaboyuyla gözlemler yaptı ve güçlü bir sinyal aldı. 24 saat sonra, sinyal önemli derecede güçlendi ve Frail, 6 ile 21 cm'lik dalgaboylarında da sinyal tespit etti. Bu, bir GIP'ın kalıntılarının ilk doğrulanmış gözlemiydi.

İlerleyen bir ay boyunca, Frail, radyo kaynağının gücünün günden güne önemli ölçüde azalıp çoğaldığını; fakat ortalama olarak arttığını gözlemledi. Değişkenlikler bütün dalgaboylarında aynı zamanda olmuyordu. Princeton Üniversitesi'nden Jeremy Goodman, bunu, radyo dalgalarını Samanyolu'ndaki yıldızlararası plazmanın bükmesiyle açıkladı. Böyle radyo kırpışmaları (bir nesnenin radyo parlaklığındaki ani değişimler), sadece radyo kaynağının görünürde 3 mikroarksaniyelik bir çapı olduğunda meydana gelir.

Özellikleri

40-700 keV'de çalışan BeppoSAX'ın Gama Işın Patlaması Gözlemcisi, değişkenliği (1,85 ± 0,3) × 10⁻⁶ erg/cm² (1.85 ± 0.3 nJ/m²) olarak ölçtü. Geniş Alan Kamerası (2-26 keV) ise değişkenliği (0.7 ± 0.1) × 10⁻⁶ erg/cm² (0,7 ± 0,1 nJ/m²) olarak ölçtü. BATSE (20-1000 keV) ise değişkenliği (3,1 ± 0,2) × 10⁻⁶ erg/cm² (3,1 ± 0,2 nJ/m²) buldu.

Patlamadan beş saat sonra, patlamanın kadri U bandında (tayfın morötesi bölümü) 20,3 ± 0,3 ve R bandında (tayfın kırmızı bölümü) 21,2 ± 0,1 idi. Kalıntılar, iki banttaki parlaklıklarının da zirvesine patlamadan iki gün sonra ulaştı. 11 Mayıs günü saat 02.13'te (UTC), U bandındaki parlaklık 19,6 ± 0,3 olarak, R bandındaki parlaklık ise 10 Mayıs günü UTC ile saat 20.55'te 19,8 ± 0,2 olarak ölçüldü.

Kitt Peak Ulusal Rasathanesi'nden bir astronom olan James E. Rhoads, patlamayı inceledi ve kuvvetli bir biçimde ışın saçmadığını belirledi. Frail ve arkadaşları tarafından yapılan daha fazla inceleme, patlamada açığa çıkan toplam enerji miktarının 5×10⁵⁰ erg (5×10⁴³ J) olduğunu ortaya çıkardı. Rhoads ise açığa çıkan toplam gama ışını enerjisinin 3×10⁵⁰ erg (3×10⁴³ J) olduğunu buldu. Bu, patlamada açığa çıkan gama ışını ve hareket enerjisinin karşılaştırılabilir olduğunu ortaya çıkardı ve gama ışını üretiminde nispeten verimsiz olan GIP modellerini devre dışı bıraktı.

Uzaklık ölçeği ve ışıma modeli

Bu patlamadan önce astronomlar GIP'ların Dünya'dan ne kadar uzakta meydana geldiği konusunda bir fikir birliğine varamamışlardı. Patlamaların eşyönlü dağılımı, onların Samanyolu diskinde meydana gelmediklerini ortaya koysa da, bazı astronomlar patlamaların Samanyolu'nun etrafında meydana geldiğini ve az miktarda enerji içerdiğini öne sürüyorlardı. Bazıları ise patlamaların kozmolojik uzaklıklarda meydana geldiğini ve çok fazla enerji içerdiklerinden dolayı tespit edilebildiklerini söylüyordu. GRB 970508'in uzaklık ölçümü ve toplam enerji hesaplaması, kesin olarak ikinci teorinin doğruluğunu kanıtladı ve anlaşmazlığı bitirdi.

Mayıs ayı boyunca radyo kırpışmaları giderek güçsüzleşti ve en sonunda tamamen ortadan kayboldu. Bu, radyo kaynağının patlama tespit edildikten sonraki süre boyunca iyice dağıldığı anlamına geliyordu. Bilinen uzaklığı ve kırpışmalar sona erene kadar geçen zamanı dikkate alarak hesaplamalar yapan Frail, radyo kaynağının neredeyse ışık hızında patladığını buldu. Bazı teoriler göreli olarak genişleyen bir ateş topundan bahsederken, bu patlama, böyle bir teoriye ilişkin ilk güçlü kanıt oldu.

Ev sahipliği yapan galaksi

GRB 970508'in kalıntıları, parlaklıklarının en fazla olduğu döneme patlamanın tespitinden 19.82 gün sonra ulaştı. Daha sonra 100 gün boyunca zayıfladı. En sonunda, kalıntılar tamamen ortadan kayboldu ve patlamaya ev sahipliği yapan galaksi ortaya çıktı. Bu, halen yıldız üretmekte olan, cüce bir galaksiydi ve kadri V = 25.4 ± 0.15 idi. Galaksi, üstel bir diske ve 0.70 ± 0.07'lik bir eliptikliğe sahipti. GRB 970508'in görünür kalıntılarının kırmızıya kayması olan z = 0.835, ev sahipliği yapan galaksinin kırmızıyla kayması olan z = 0.83 ile uygundu. Bu ise, önceden gözlemlenmiş GIP'ların aksine, bu patlamanın bir etkin çekirdekli galakside oluştuğu ihtimalini ortaya koydu.

Notlar

^ ^a ^b Djorgovski 1997
^ Schilling 2002, sf. 12-16
^ Costa 1997
^ Schilling 2002, sf. 58-60
^ Pedersen 1997
^ ^a ^b Schilling 2002, sf. 115-116
^ Pian 1998
^ ^a ^b Kouveliotou 1997
^ ^a ^b Schilling 2002, sf. 116-117
^ ^a ^b ^c Schilling 2002, sf. 118-120
^ Bond 1997
^ ^a ^b Schilling 2002, sf. 121-123
^ Varendoff 2001, sf. 383
^ ^a ^b Metzger 1997a
^ ^a ^b Metzger 1997b
^ Katz 2002, sf. 148
^ Schilling 2002, sf. 120
^ Reichart 1998
^ ^a ^b ^c Castro-Tirado 1998
^ ^a ^b ^c ^d Schilling 2002, sf. 124
^ ^a ^b Katz 2002, sf. 147
^ NRAO 1997
^ ^a ^b Schilling 2002, sf. 125
^ Galama 1998
^ Rhoads 1999
^ ^a ^b Paczyński 1999, sf. 2
^ Schilling 2002, sf. 123
^ Waxman 1998
^ Schilling 2002, sf. 126
^ Piran 1999, sf. 23
^ ^a ^b ^c ^d Fruchter 2000
^ Bloom 1998

Kaynakça

Bloom, J. S.; ve diğerleri. (1 Kasım 1998). "The Host Galaxy of GRB 970508" (PDF). The Astrophysical Journal. Cilt 507. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü. ss. L25-L28. doi:10.1086/311682. Erişim tarihi: 15 Mart 2009.
Bond, H. E. (1997). "IAU Circular 6654: 1997cm; GRB 970508". Uluslararası Astronomi Birliği. Erişim tarihi: 16 Nisan 2009.
Castro-Tirado, A. J.; ve diğerleri. (13 Şubat 1998). "Photometry and Spectroscopy of the GRB 970508 Optical Counterpart". Science. 279 (5353). ss. 1011-1014. doi:10.1126/science.279.5353.1011. (PMID) 9461429. Erişim tarihi: 2 Nisan 2009.
Costa, E.; ve diğerleri. (19 Haziran 1997). "Discovery of an X-ray afterglow associated with the γ-ray burst of 28 February 1997". Nature. Cilt 387. ss. 783-785. doi:10.1038/42885. 25 Mayıs 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 2 Nisan 2009.
"IAU Circular 6655: GRB 970508". International Astronomical Union. 1997. Erişim tarihi: 16 Nisan 2009.
"Very Large Array Detects Radio Emission From Gamma-Ray Burst" (Basın açıklaması). National Radio Astronomy Observatory. 15 Mayıs 1997. 29 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 4 Nisan 2009.
Fruchter, A. S.; ve diğerleri. (20 Aralık 2000). "Hubble Space Telescope Observations of the Host Galaxy of GRB 970508". The Astrophysical Journal. Cilt 545. ss. 664-669. doi:10.1086/317870. Erişim tarihi: 1 Nisan 2009.
Galama, T. J.; ve diğerleri. (10 Nisan 1998). "Optical Follow-Up of GRB 970508" (PDF). The Astrophysical Journal. Cilt 497. ss. L13-L16. doi:10.1086/311268. Erişim tarihi: 4 Nisan 2009.
Katz, Jonathan I. (2002). The Biggest Bangs. Oxford University Press. ISBN .
"IAU Circular 6660: GRB 970508". International Astronomical Union. 1997. Erişim tarihi: 4 Nisan 2009.
"IAU Circular 6655: GRB 970508". International Astronomical Union. 1997. Erişim tarihi: 16 Nisan 2009.
Metzger, M. R.; ve diğerleri. (1997b). "Spectral constraints on the redshift of the optical counterpart to the γ-ray burst of 8 May 1997". Nature. Cilt 387. ss. 878-880. doi:10.1038/43132. 25 Mayıs 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Ağustos 2010.
Paczyński, Bohdan (1999). "Gamma-Ray Burst–Supernova relation". M. Livio, N. Panagia, K. Sahu (Ed.). Supernovae and Gamma-Ray Bursts: The Greatest Explosions Since the Big Bang. Space Telescope Science Institute. ss. 1-8. ISBN .
Pederson, H.; ve diğerleri. (28 Ekim 1997). "Evidence for Diverse Optical Emission from Gamma-Ray Burst Sources" (PDF). The Astrophysical Journal. Cilt 496. ss. 311-315. doi:10.1086/305385. Erişim tarihi: 12 Mart 2009.
Pian, E.; ve diğerleri. (10 Ocak 1998). "Hubble Space Telescope Imaging of the Optical Transient Associated with GRB 970508" (PDF). The Astrophysical Journal. Cilt 492. ss. L103-L106. doi:10.1086/311101. Erişim tarihi: 28 Mart 2009.
Piran, Tsvi (1999). "Fireballs". M. Livio, N. Panagia, K. Sahu (Ed.). Supernovae and Gamma-Ray Bursts: The Greatest Explosions Since the Big Bang. Space Telescope Science Institute. ss. 17-35. .
Reichart, Daniel E. (19 Şubat 1998). "The Redshift of GRB 970508" (PDF). Astrophysical Journal Letters. Cilt 495. University of Chicago. ss. L99-L101. doi:10.1086/311222.
Rhoads, James E. (25 Mart 1999). "The Dynamics and Light Curves of Beamed Gamma Ray Burst Afterglows". The Astrophysical Journal. Cilt 525. ss. 737-749. doi:10.1086/307907.
Schilling, Govert (2002). Flash! The hunt for the biggest explosions in the universe. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN .
Varendoff, Martin (2001). "Gamma-Ray Bursts". Volken Schönfelder (Ed.). The Universe in Gamma Rays. Springer. s. 367-396. .
Waxman, E.; Kulkarni, S. R.; Frail, D. A. (10 Nisan 1998). "Implications of the Radio Afterglow from the Gamma-Ray Burst of 1997 May 8". Astrophysical Journal. Cilt 497. ss. 288-293. doi:10.1086/305467. Erişim tarihi: 12 Nisan 2009. ^[]

Dış bağlantılar

[Djorgovski-1] Djorgovski 1997

[2] Schilling 2002, sf. 12-16

[3] Costa 1997

[4] Schilling 2002, sf. 58-60

[5] Pedersen 1997

[Sc115-6] Schilling 2002, sf. 115-116

[7] Pian 1998

[ref443-8] Kouveliotou 1997

[Sc116-9] Schilling 2002, sf. 116-117

[teams-10] Schilling 2002, sf. 118-120

[11] Bond 1997

[S121-12] Schilling 2002, sf. 121-123

[13] Varendoff 2001, sf. 383

[MetzCircular-14] Metzger 1997a

[MetzJournal-15] Metzger 1997b

[16] Katz 2002, sf. 148

[17] Schilling 2002, sf. 120

[18] Reichart 1998

[Castro-19] Castro-Tirado 1998

[Sch124-20] Schilling 2002, sf. 124

[Katz147-21] Katz 2002, sf. 147

[22] NRAO 1997

[Sch125-23] Schilling 2002, sf. 125

[24] Galama 1998

[25] Rhoads 1999

[Pac-26] Paczyński 1999, sf. 2

[27] Schilling 2002, sf. 123

[28] Waxman 1998

[29] Schilling 2002, sf. 126

[30] Piran 1999, sf. 23

[Fruchter-31] Fruchter 2000

[32] Bloom 1998