17 oktober 2017

Fermi ziet record-gammaflitser

GRB 080916c

GRB 080916c

Met behulp van de gammasatelliet Fermi (voorheen bekend als GLAST) van de NASA hebben sterrenkundigen de meest energierijke gammaflitser ooit ontdekt. Een gammaflitser of gamma-ray burst (GRB) is een heftige uitbarsting van hoogenergetische gammastraling en duurt van enkele milliseconden tot enkele minuten. De oorzaak is vermoedelijk een botsing van neutronensterren of zwarte gaten

Reacties

  1. Volgens Universe Today was de hoeveelheid geproduceerde energie van deze GRB gelijk aan 9000 supernovae, maar helaas zijn berichten uit de populaire pers vaak niet betrouwbaar. We lezen in een wetenschappelijke publicatie over deze GRB (http://arxiv.org/abs/0902.0761): "its total isotropic energy release is a staggering 6.5 × 10^54 erg". We rekenen uit: 6.5 × 10^54 / 9000 = 7 × 10^50 erg, wat goed mogelijk is voor een supernova.

    Echter, de hoeveelheid energie van 6.5 × 10^54 erg is de "total *isotropic* energy release". Men neemt aan voor deze maat dat de hoeveelheid energie dat ontsnapt in alle richtingen gelijk is, maar in werkelijkheid is dit alleen via de jets van de GRB en die hebben soms maar een klein hoekje. Dus de werkelijke hoeveelheid geproduceerde energie van GRBs is lager dan gepubliceerde "isotropic energy release" waarden. Jammer genoeg blijkt dat dit voor de populaire pers soms moeilijk te begrijpen is.

  2. Kon het niet laten om even na te gaan wat de werkelijke hoeveelheid energie van deze GRB kan zijn. 😉

    De relatie tussen de werkelijke hoeveelheid energie, noem dit E_gamma, de isotropische energie E_iso en de halve openingshoek van de jets, theta, is:

    E_gamma = E_iso × ( 1 – cos theta )

    Nemen we voor mogelijke openingshoeken bv. 2, 5, 10 en 20 graden, dan vinden we voor E_gamma 9.9 × 10^50 , 6.2 × 10^51, 2.5 × 10^52 en 9.9 × 10^52 erg, respectievelijk. Nemen we het laatste geval en weer een supernova energie van 7 × 10^50 erg, dan is deze GRB ongeveer 140 keer energierijker dan zo'n supernova. Toch fors minder dan 9000.

  3. Interessant en Rudy bedankt voor de berekening, maar dan nog begrijp ik niet hoe het "rooster" (Planck-lengte rooster) het effect heeft van het vertragen van de hogere Gamma energiën.

  4. De schijnbare variatie in de snelheid van fotonen duikt op in verschillende theorieën, die theorieën hebben met elkaar gemeen dat er extra dimensies in het spel zijn. De dimensies kunnen erg klein en "opgevouwen" zijn, of juist groot. Simpel gezegd komt het erop neer dat de beweging van energierijke deeltjes een soort gravitationele "terugslag" veroorzaken op quantumniveau. Dit geeft een kromming van de tijdruimte, en hoe groter de energie van zo'n deeltje, hoe groter deze kromming is. Een grotere kromming geeft een grotere afstand, deeltjes met meer energie moeten daarom iets verder reizen dan deeltjes met minder energie. Het is dus eigenlijk geen variatie van de lichtsnelheid zelf, het effect veroorzaakt een kleine variatie in de af te leggen afstand. Volgens deze theorieën, tenminste.

  5. Nog even over die 9.000 supernovae: op de website van de NASA (http://science.nasa.gov/headlines/y2009/20feb_extremegrb.htm?list895828) staat hierover het volgende: "With the distance in hand, Fermi team members calculated that the blast exceeded the power of approximately 9,000 ordinary supernovae, if the energy was emitted equally in all directions. This is a standard way for astronomers to compare events even though gamma-ray bursts emit most of their energy in tight jets."

    Cursivering is van mij, want da's nou juist het essentiële gedeelte, de crux.

  6. NASA heeft het wel goed begrepen! 🙂

    Nu de pers nog…

  7. Rudy, wederom mooie posting.

    Geloof jij zelf in een tijdruimtelijke kromming op nanovlak?

    Persoonlijk geloof ik aan een heel andere oorzaak voor het vertragen bij de hogere Gamma energieën.

    Volgens mij komt ze voort uit een verschil in uitwerking tussen hogere en lagere energieën veroorzaakt door stof onderweg.

    Stof tussen bron en waarneming kan van een normaal transversale lichtgolf een chaos maken, waardoor er tijdelijk een longitudinale component kan ontstaan. Licht met lagere energie heeft daar minder last van. Infrarood straling, met golflengtes die veel langer zijn dan die van zichtbaar licht, kan veel makkelijker door het stof heen dringen.

    Zie http://www.fom.nl/live/nieuws/artikel.pag?objectn

    ..dan begrijp je misschien mijn gedachtegang.

  8. Infraroodstraling is overigens als voorbeeld bedoeld, ze zal door het frequentieverschil minder last hebben van longitudinale golven.
    In het geval van een GRB is er natuurlijk alleen het verschil tussen laag-energetische gammastraling en hoog-energetische gammastraling.
    Maar ook hier heeft het verschil in frequentie op longitudinaal vlak dan een impact op de gemeten snelheid van het het licht.

  9. Het effect in die theorieën met extra dimensies is niet op nanoschaal, maar op quantumschaal.

  10. Dat is duidelijk maar dat is bewust niet mijn vraag 😉

    Ik had de ijdele hoop dat iemand mijn eerdere bijdragen gevolgd had. Atomen als hyperbolen op nanoschaal zijn mijn eigen specialiteit…

    Overigens ben ik blijkbaar niet meer de enige die gelooft aan anti-gravitationele mechanismen als verklaring voor de vorm van jets bij zwarte gaten.

    Voor een alternatieve "anti-gravitationele" verklaring van de vorm van jets bij zwarte-gaten zie http://arxiv.org/pdf/0902.3899

    "…the modified black hole solutions may have both attractive and repulsive (anti-gravitating) behavior at large distances"

    Groeten, Hannes.

  11. Nee, ik ben nog niet zo lang bezoeker van deze blog dus jouw bijdragen heb ik niet gevolgd.

    "Anti-gravitatie"-oplossingen voor zwarte gaten zijn er al langer, het is echter de vraag of deze (op zich interessante) theoretische verkenningen echt iets met de werkelijkheid te maken hebben.

Laat wat van je horen

*