universet i dag

Gammastråleudbrud kan hjælpe astronomer med at måle store afstande i universet

Nu hvor James Webb-rumteleskopet er i drift, kan astronomer studere nogle af de svageste og fjerneste galakser, der nogensinde er set. Ifølge nogle rapporter har vi muligvis allerede taget billedet af en galakse, da universet var blot 300 millioner år gammelt. Men vi kan ikke være helt sikre på dens afstand, og det er et stort problem for astronomer.

Hvordan måler man afstanden til den fjerneste galakse? Som astronom stoler du på den observerede rødforskydning. Fordi universet udvider sig, jo længere væk galaksen er, jo mere rødforskudt er lyset. For at beregne galaksens afstand sætter astronomer rødforskydningen ind i en formel, der er afledt af Standard Cosmological Model. Ved at observere alt fra variable stjerner til fjerne supernovaer kender vi forholdet mellem rødforskydning og afstand rigtig godt. Så lav regnestykket og få afstanden.

Selvfølgelig er de fjerneste galakser længere væk end de kalibrerende standardmodelobservationer. Vi kan ekstrapolere standardmodellen for disse galakseafstande, men det antager, at den kosmiske acceleration ikke var radikalt anderledes dengang. Der er ingen grund til at tro, at vores antagelse er forkert, men det ville være rart at få afstandsmålinger ved grænserne til Webbs galakser. Desværre er den type supernovaer, vi bruger til disse afstandsmålinger, ikke lysstærke nok til at kunne ses på den afstand. Men en ny undersøgelse viser, at vi muligvis kan bruge gammastråleudbrud i stedet for.

Fjern alle annoncer på Universe i dag

Tilmeld dig vores Patreon for kun $3!

Få en annoncefri oplevelse for livet

Den kosmiske afstandsstige til måling af galaktiske afstande.
Den kosmiske afstandsstige til måling af galaktiske afstande. Fotokreditter: NASA, ESA, A. Feild (STScI) og A. Riess (STScI/JHU)

Gammastråleudbrud, eller GRB’er, er kortvarige udbrud af gammastråling. De er sandsynligvis forårsaget af hypernova-eksplosioner fra kæmpestjerner og er ekstremt kraftige. En enkelt GRB frigiver mere energi, end Solen vil frigive i hele sin levetid på 10 milliarder år. Men lyskurverne for GRB’er er komplekse, hvilket gør det vanskeligt at finde et fælles mønster.

I denne seneste undersøgelse kiggede holdet ikke på variationen af ​​gammastrålelys, men så i stedet på optisk lys. De undersøgte de optiske lyskurver for 500 kendte GRB’er og fandt næsten 180 med et fælles mønster. Mange af disse GRB’er er tæt nok på, at vi kender deres afstande, hvilket gør det muligt for holdet at bruge deres observerede størrelser til at beregne faktiske størrelser. Det betyder, at hvis en virkelig fjern GRB af denne almindelige type opdages, kan astronomer bruge dens observerede størrelse til at beregne dens afstand, hvilket udvider vores kosmiske afstandsstige. Med tiden kunne vi teste vores antagelse om standardmodellen ved hjælp af denne teknik.

Så selvom alle med rette er begejstrede for opdagelserne fra James Webb-rumteleskopet, er det rart at vide, at astronomer også arbejder på værktøjer til at understøtte de opdagelser, Webb vil gøre.

Relation: Dainotti, Maria Giovanna, et al. “De optiske to- og tredimensionelle grundplankorrelationer for mere end 180 gammastråleudbrud ved brug af Swift/UVOT, RATIR og SUBARU-teleskopet.” The Astrophysical Journal Supplemental 261 (2022): 25.

Leave a Comment

Your email address will not be published.