Ett internationellt team av astronomer har upptäckt en teraelektronvolt (TeV) emission från en gammastrålning betecknad GRB 190114C. Upptäckten kan förbättra förståelsen för mycket högenergikällor (VHE) i universum. Fyndet beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 12 juni på arXiv pre-print repository.

Gammastrålningskurar (GRB) är bland de mest energiska och explosiva händelserna i universum. Även om de huvudsakligen är korta, intensiva blixtar av mjuka gammastrålar, vissa varar mer än cirka två sekunder och kallas långvariga GRB:er.

Vid en rödförskjutning på cirka 0,42, GRB 190114C är en gammastrålning som identifierades som en långvarig GRB i januari 2019 av NASA:s Neil Gehrels Swift Observatory och Fermi rymdfarkoster. Observationer med Fermi avslöjade att händelsen hade en varaktighet på nästan två minuter, medan data från Swift antydde att det varade ungefär tre gånger längre.

Kort efter att sprängningarna tog slut, dess efterglödsemission vid olika vågband från 1,3 GHz upp till 23 GeV upptäcktes. Detta utlöste uppföljningsobservationer av GRB 190114C med systemet av två Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) teleskop. Genom att analysera dessa data, en grupp astronomer från MAGIC-samarbetet fann att den observerade GRB uppvisade emissionsutsläpp i TeV-bandet.

"Gammastrålar över 0,2 TeV upptäcktes med hög signifikans från början av observationerna, " skrev astronomerna i tidningen.

MAGISKA observationer täckte perioden från cirka en till 265 minuter sedan skuren började. Under denna övervakning, forskarna observerade gammastrålar i energiområdet mellan 0,2 och 1,0 TeV. Fluxet som initialt mättes cirka 80 sekunder efter att skuren startade motsvarar en skenbar isotropisk ekvivalent ljusstyrka på cirka 30 quindecillioner erg/s vid 0,3 − 1 TeV. Detta gör GRB 190114C till den mest ljuskälla som är känd för dessa energier.

Enligt tidningen, ljuskurvor för GRB 190114C i keV- och GeV-energibanden visar beteende som liknar TeV-bandet, men med en grundare sönderfallslutning för GeV-bandet. Detta tyder på att det mesta av det observerade utsläppet är associerat med GRB:s efterglödningsfas, snarare än den snabba fasen som vanligtvis uppvisar oregelbunden variabilitet.

Vidare, observationerna fann att även de fotoner med lägst energi som detekterats av MAGIC ligger betydligt över den så kallade synkrotronavbränningsgränsen och sträcker sig över 1,0 TeV. Astronomerna noterade att detta är det första beviset för en ny utsläppskomponent, energiskt viktigt, bortom synkrotronemission i efterskenet av en gammastrålning. De underströk vikten av detta fynd för fortsatta studier av GRB.

"Upptäckten av en energiskt viktig emissionskomponent bortom elektronsynkrotronemission som möjligen kan vara vanlig i GRB-efterglöd ger viktig ny insikt i GRB:s fysik, ", avslutade författarna till tidningen.

© 2020 Science X Network