Szerkesztő:Ifj.Kuti.Imre/próbalap
A csillagászatban lágy gamma-ismétlőnek angolul soft gamma-repeater röviden: SGR-nek nevezünk egy olyan égitestet, amely szabálytalan időközönként bocsát ki gamma és röntgensugarakat. Feltételezések szerint az ilyen égitestek erős mágneses mezővel rendelkező neutroncsillagok, tehát magnetárok. A kitörések rövid élettartamúak, megközelítőleg 100 ms hosszú és rövid lecsengési idő jellemzi. A kitörés valamivel gyengébb gamma-sugarakat produkál mint egy közönséges gamma-kitörés az elnevezés innen származik, „Lágy” azaz kis energiájú gamma-sugarakat kelt. A lágy gamma-ismétlők a kitörés energiájának legnagyobb részét az elektromágneses spektrum gamma tartományban bocsátja ki. Az energiája egy ilyen kitörésnek meghaladhatja a 1040 erg energiát
Felfedezésük[szerkesztés]
Az első SGR kitörést 1979 Január 7.-én észlelték a Sagittarius csillagképből, de abban az időben még egyszerű gamma-sugár kitörésnek (GRB-nek) hitték. Évekig nem tettek különbséget a csillagászok a GRB és az SGR kitörések között. A fordulat 1987-ben következett be, amikor felismerték, hogy valójában két külön jelenségről van szó. A lágy-gamma ismétlő elnevezés a kitörések közötti különbséget szemlélteti. A klasszikus gamma-kitöréseket sosem észleltek ugyanabból a forrásból kétszer, ezzel szemben volt néhány olyan forrás, amely a kitöréseket ugyan szabálytalan időközönként, de megismételte. A másik különbség az ismétlődő források kitörései a spektrum lágy oldala felé húznak, szemben a klasszikus gamma-sugár kitörésekkel, melyek a spetrum kemény régióiba tartoznak. Mindez azt jelenti, hogy a lágy sugarak fotononként vett átlagos energiája alacsonyabb. Gyakorlatilag a legtöbb SGR kitörés nem igazi gamma-sugárzás, hanem igazán erős röntgen-sugárzás formájában észlelhető. Ezért egy jobb elnevezés a „Kemény röntgen-ismétlő” elnevezés lenne de a szakzsargonban a lágy gamma-ismétlő elnevezés maradt használatos.
Az esemény amely felhívta a figyelmet a lágy gamma-ismétlőkre nem az 1979 Januát 7.-ei esemény volt, hanem a pár hónappal később, Március 5.-én észlelt rendkívül erős gamma-kitörés, amely a naprendszerben található valamennyi gamma-sugár detektort a mérési határának elérésére kényszerítette. A kitörés akkora energiát produkált, hogy gyakorlatilag az összes detektor kiakadt a világűrben, így nem tudjuk pontosan hogy mekkora volt a kitörés, de egy ilyen jelenség kétség kívül magyarázatra szorult.
Az 1979 március 5-ei esemény[szerkesztés]
Az Amerikai Egyesült Államok védelmi minisztériumának megbízásából 1959-ben indult Vela program keretein belül, olyan műholdakat állítottak pályára a Föld körül, amelyek röntgen, neutron és gamma-sugár detektorokkal voltak felszerelve. A műholdak célja más országok nukleáris tesztjeinek észlelése volt.
Az 1960-as évek végén, teljesen véletlenszerűen a Vela holdak észleltek először gammakitöréseket. Mindenki meglepetésére rövid gamma-villanásokat észleltek az égbolt minden pontjáról. Tehát egy új természeti jelenséget fedeztek fel, amit 1973-ban a csillagászok hivatalosan bejelentettek, és gamma-sugár kitöréseknek (angolul gamma-ray bursts, röviden: GRB)-nek nevezték el.
1979 Március 5.-én Magyarországi idő szerint 18 óra 51 perckor, két orosz műhold, a Veynera 11 és a Veynera 12 száguldott céljuk felé a belső naprendszerben, amikor egy hihetetlenül erős gamma fluxust mértek. A Fedélzeti gamma-sugár detektor 100 jelzésről, 40 000-re ugrott, aztán túllépte a skálát, mindez egy milliszekundum tört része alatt történt. Először a Veynera 11 észlelte, majd 5 másodperccel később a sugárzás elérte a Veynera 12-t is. A detektorokat nem ekkora mennyiségű energiára tervezték, a rajtuk keresztül áramló hatalmas fluxus miatt hamar túltelítődtek, és így képtelenek voltak tovább mérni. Tizenegy másodperc múlva a Nap körül keringő Helios 2 napkutató szonda detektorai is kiakadtak.
Nemsokára elérte a Vénuszt, ahol a Pioneer Vénusz Orbiter műhold műszere is elérte a mérési határát. Hét másodperc múlva elérte a Földet. Az atmoszféra oltalma alatt az élet zavar nélkül ment tovább. Senki sem vett észre semmit a Földön miközben a Föld körül keringő Vela műholdak, és az orosz Prognoz 7 műszerei maximumra ugrottak. Az Einstein Röntgencsillagászati Obszervatórium detektorát védő burkolaton áthaladó gamma-sugárzást észlelve a műhold szintén maximumot jelzett.
A Naprendszeren végigsöprő gamma-sugárzás elért mégegy űrszondát, a Nemzetközi Föld-Nap Felderítőt, amely a Föld-Nap egyik Lagrange-pontjában tartózkodott. Bár a detektor nem a forrás irányába mutatott és a szonda szerkezetén áthatoló sugárzás jó része elnyelődött, még így is elég erős volt ahhoz, hogy a műszer gyakorlati mérési határát meghaladta.
Minden detektor adata azt mutatta, hogy a kitörés egy nagyenergiájú gamma-villanással kezdődött ami 0,2 másodpercig tartott. Ez a sugárzás legalább 100-szor erősebb volt, mint az addig valaha mért legerősebb gamma-kitörés. Nem tudjuk pontosan mekkora lehetett a teljes energia, hiszen minden gammadetektor kiakadt a világűrben. Tizenkilenc év múlva is még mindig 10 nagyságrenddel tartotta az rekordot.
A gamma-villanás túltelítette a detektorokat, majd a villanást egy sokkal gyengébb lágy gamma-sugárzás követte, amely folyamatosan gyengült. A lecsengés több mint 3 percig tartott, és egy szinuszhullám szerű mintázatot mutatott, de ciklusonként két csúcssal, 8 másodperces frekvenciával. Ehez hasonló lágy gamma-sugár jelet még azelőtt soha nem észleltek. És 19 év elteltével sem láttak újra ahoz hasonlót.
Tizennégy óra múlva Március 6.-án egy újabb kitörést észleltek ugyan onnan, amely sokkal gyengébb volt, és csak másfél másodpercig tartott. Egy hónap múlva egy újabb kitörés következett április 4.-én és egészen 1983 májusáig ismétlődtek a kitörések. Egyértelmű, hogy ez nem szokványos gamma-kitörés volt, mert azok nem ismétlődnek meg, a jelenség mindenképpen magyarázatot kívánt. A csillagászok tehát elkezdhettek azon dolgozni, hogy megmagyarázzák a lágy-gamma ismétlők eredetét.
SGR kitörések jellege[szerkesztés]
Az SGR kitörések a világegyetem legenergikusabb kitörései közé tartoznak. A „lágy” szó a „lágy gamma-ismétlő” kifejezésben nem jelenti azt, hogy a jelenség halvány annak ellenére, hogy a GRB kitörések fotonjaihoz képest kisebb energiájú fotonokat kelt egy SGR kitörés. A fényesség, vagy luminozitás arányos a fotonok átlagos energiájával szorozva a fotonok számával, és egy SGR kitörés hatalmas mennyiségű fotont produkál. Az SGR kitörések fotonjai a lágy gamma tartmány felé húznak, de ez csak akkor igaz, ha a GRB kitörésekhez hasonlítjuk, valójában nagyobb energiájú fotonokat kelt mint bármilyen más folyamat a GRB kitöréseken kívül.
Egy átlagos SGR kitörés körülbelül akkora energiát szabadít fel mint amennyit a Nap egy év alatt megtermel. Az átlagos kitörések sokkal gyengébbek mint az 1998-as és a 1978-as kitörések, ezek gyanis úgynevezett „óriás flerek” voltak, amik körülbelül 1000-szer energikusabbak egy normál kitöréshez képest.
Az SGR kitörések fényesebbek bármilyen más ismétlődő kitöréstípushoz viszonyítva ezek:
- I. típusú röntgennóvák.
- II. típusú röntgennóvák.
- Fekete-lyuk tranziensek
- Kataklizmikus változócsillagok
- Nóvák
A fent felsoroltak közül egy kivételével 10 000-szer fényesebb egy SGR. A kivételt a fekete-lyuk tranziensek képezik ezeknél az SGR körülbelül 1000-szer fényesebb. Azonban az említett típusok sokkal tovább tartanak, mint egy SGR kitörés, tehát a teljes energia végsősoron összehasonlítható a felsorolt kitöréstípusok energiáival. A szupernóvák és a gamma-sugár kitörések természetesen fényesebbek mint egy SGR kitörés, de nem ismétlődnek, mert ezek az események a forráscsillag pusztulásához vezetnek, tehát az SGR kitöréseket a legfényesebb ismétlődő jelenségek közé soroljuk.
Minden SGR kitörés egy hirtelen felcsapó kemény gamma-villanással kezdődik, majd egy utófénylés követi amit lecsengésnek hívunk. A lecsengésekben néha megfigyelhetők szinuszhullámra emlékeztető jegyek, illetve oszcillációk, amiket neutroncsillag forgása miatt észlelünk így.
Magnetár elmélet[szerkesztés]
Jegyzetek[szerkesztés]
Források[szerkesztés]
- J. Craig Wheeler. Kozmikus katasztrófák. Alexandra Kiadó. ISBN 9633686826 (2004)
- Robert C. Duncan: MAGNETARS, SOFT GAMMA REPEATERS & VERY STRONG MAGNETIC FIELDS (angol nyelven). University of Texas at Austin, 2003. június 11.
- Kevin Hurley: Soft gamma repeaters (angol nyelven). University of California, 2010. március 1.
Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]
Kategória:Fizika Kategória:Csillagászat Kategória:Asztrofizika