Morgunblaðið - 26.03.1999, Page 12

12 FÖSTUDAGUR 26. MARZ 1999
MORGUNBLAÐIÐ
FRETTIR
Öflugasta sprenging sem
mælst hefur í alheimi
Hinn 23. janúar síðastliðinn varð öflugasta ur við Háskóla íslands. Niðurstöður
sprenging í alheimi sem stjarnfræðingar rannsóknanna birtast í tímaritinu Science
hafa orðið vitni að. Einn þeirra sem unnið í dag. Gunnlaugur sagði Salvöru Nordal
hafa úr mælingum sem gerðar voru á frá þessum ótrúlegu fyrirbærum í alheimi
sprengingunni eða gammablossanum er sem í raun eru atburðir er áttu sér stað
Gunnlaugur Björnsson, stjarneðlisfræðing- fyrir milljörðum ára.
GAMMABLOSSAR eru
öflugar sprengingar sem
verða langt útí alheimi og
sjást einstaka sinnum frá
jörðu. A undanfórnum árum hafa
stjarnfræðingar unnið að rann-
sóknum á þessu fyrirbæri. Þekking
á þeim er ennþá takmörkuð en
nokkrar tilgátur hafa verið settar
fram um hvers konar fyrirbæri
þeir eru. Gunnlaugur Bjömsson,
stjarneðlisfræðingur, vinnur að
rannsóknum á gammablossum
ásamt hópi norrænna vísinda-
manna. Til rannsóknanna afia þeir
gagna með norræna stjörnu-
sjónaukanum á Kanaríeyjum. Nú
hefur rannsóknarhópurinn birt nið-
urstöður nýjustu rannsókna í tíma-
ritinu Seience, fyi'stur allra.
Að sögn Gunnlaugs er tiltölu-
lega stutt síðan menn gerðu sér
fyrst grein fyrir gammablossum.
„Fyrstu vísbendingar um þessi
fyrirbæri komu í kalda stríðinu
rétt fyrir 1970. Þá sendu Banda-
ríkjamenn á braut gervitungl til
að fylgjast með gammageislun
sem verður samfara tilraunum
með kjarnorkuvopn, en gamma-
geislar eru líkir röntgengeislum,
bara mun orkumeiri. Tilgangurinn
var að fylgjast með því hvort slík-
ar tilraunir færu fram á jörðinni í
trássi við sáttmála. Mælingar sem
þessi gervitungl gerðu bentu til
tilvistar slíkrar gammageislunar
en þegar betur var að gáð kom
geislunin úr öfugri átt - utan úr
geimnum."
Gera gammablossamir boð á
undan sér?
„Þeir gera engin boð á undan sér
og hver blossi varir mjög stutt, allt
frá sekúndum til 2-3 mínútna. Frá
því að fyrstu vísbendingar komu
um fyiirbærin hefur á þriðja þús-
und atburða mælst, en miklum erf-
iðleikum er bundið að staðsetja
upprunastað blossanna út frá
gammageislunum einum saman.
Það varð því ákveðin bylting í þess-
um efnum fyrir rúmum tveimur ár-
um eða 28. febrúar 1997, þegar
menn sáu í fyrsta sinn sýnilegan
glampa í kjölfar gammablossa og
hægt var að ákvarða hvaðan hann
kom. Með mælingum á sýnilegu
ljósi frá slíkum atburðum verða
líka fjarlægðai'mælingar
mögulegar. Til þessa
hafa níu blossar einnig
sést í sýnilegu ljósi og
tekist hefur að mæla
fjarlægðina til sex __________
þeirra. Þeir blossar eiga
uppruna sinn í gríðarlegri fjar-
lægð, langt utan við okkar vetrar-
braut - langleiðina að mörkum
hins sýnilega heims. „
Tilviljun hvort þeir
sjást frá jörðu
Þar sem gammablossar gera
engin boð á undan sér er ekki auð-
velt að vera viðbúinn þegar þeir
verða. Gervitungl eru á braut um
jörðu sem mæla gammageislunina
og veita fyrstu upplýsingar um
staðsetningu á himinhvelfíngunni.
„Gammablossar verða að meðal-
tali einn á hverjum sólarhring en
þeir eru ekki alltaf mælanlegir í
sýnilegu Ijósi. Astæðan gæti verið
sú að ólíkt venjulegum sprenging-
Morgunblaðið/Halldór Kolbeins
GUNNLAUGUR segir að þótt visindamenn hafi náð að mæla sprengingnna hafi menn enn
ekki skilið til fulls orsakir þessa náttúrufyrirbæris.
Fyrstu vís-
bendingarnar
komu í kalda
stríðinu
um virðist sem birtan frá blossun-
um dreifist ekki frá þeim jafnt í aO-
ar áttir heldur í ákveðnar stefnur.
Þetta líkist ljósi af vita sem beinist
í tvær gagnstæðar áttir. Ef stefna
birtunnar frá þessum blossum
beinist til okkar þá getum við
greint þá en annars sjáum við þá
ekki. Það væri því algjör tilviljun
sem réði því hvort við lendum í
ljósgeislanum frá þeim eða ekki.“
Þann 23. janúar klukkan 9:47 ár-
degis mældist gammablossi sem er
sá aflmesti sem menn hafa orðið
vitni að og getað gert mælingar á.
„Sjálfvirk myndavél, staðsett í
Bandaríkjunum, fór af stað og náði
myndum af honum 20 sekúndum
eftir að mælitæki gervitunglsins
urðu hans fyrst vör. Við sem höfum
aðgang að norræna sjónaukanum
byrjuðum að mæla um kvöldið þeg-
ar fór að skyggja og gerðum ýmsar
mælingar eins og ljós- og litrófs-
mælingai' og reyndum einnig að
mæla skautun á ljósinu. Slíkar
mælingar gefa upplýsingar um að-
stæður sem ljósið er upprunnið í.
Venjulega verða menn
fyrst varir við gamma-
geislunina í svona fyrir-
bærum, en sjá ekki sýni-
lega ljósgeislun fyrr en
_________ mörgum klukkustund-
um síðar. Nú tókst hins
vegar að fylgjast með sýnilegu út-
geisluninni nánast frá upphafi
blossans vegna samstillts átaks
stjömufræðinga um allan heim. I
ljós kom að sýnilegi glampinn var
ofsalega bjartur í byrjun, svo
bjartur að hann hefði verið sýnileg-
ur með litlum handsjónauka ef
menn hefðu vitað hvar og hvenær
hans var að vænta. Hann dofnar
hins vegar tiltölulega hratt og þá
þarf að nota öflugri sjónauka til að
fylgjast með honum. I þessu tilfelli
var birtan nánast horfin með öllu
eftir fjórar vikur.“
Norrænt vísindasamstarf
Gunnlaugur Bjömsson vinnur að
rannsóknum sínum með hópi nor-
rænna vísindamanna og notar til
þess stjömusjónauka sem er á
Kanaríeyjum.
„Það eru allmörg ár frá því að
samstarf hófst á Norðurlöndum
um rekstur öflugs sjónauka sem
er staðsettur er á Kanaríeyjum.
Við Islendingar komum ekld inní
þetta samstarf fyrr en árið 1997,
þegar Háskóli Islands gerðist aðili
að verkefninu með stuðningi
menntamálaráðuneytisins. Þessi
aðild hefur gjörbreytt aðstöðu
okkar. Arin þar á undan hafði ég
fyrst og fremst unnið að fræðileg-
um rannsóknum en nú eru megin-
verkefni mín tengd mælingum og
úi’vinnslu úr þessum rannsóknum.
Sjónaukinn er í 2.500 metra hæð á
eyjunum. Staðsetningin var valin
með tilliti til veðurskilyrða en
þarna er oftast heiðskírt enda
staðsetningin skýjum ofar í flest-
um tilfellum."
Fjöldi vísindahópa notar nor-
ræna sjónaukanum á Kanaríeyjum
við rannsóknir sínar og Gunnlaug-
ur tilheyrir átta manna hópi sem
stundar rannsóknir á gammabloss-
um.
„Rannsóknarhópum er úthlutað
tíma til mælinga við sjónaukann.
Okkar verkefni hefur hins vegar
forgang þannig að þegar fréttir
berast af gammablossum þá verða
önnur verkefni að víkja og sjón-
aukanum er beint að blossunum og
mælingar hefjast. Einn úr okkar
rannsóknarhópi vinnur við kíkinn
svo það má segja að við séum alltaf
á vaktinni. Við reynum líka að
bæta mönnum sem „verða fyrir
barðinu“ á okkur mælingatapið síð-
ar. Annars næðist aldrei sátt um
svona íýrirkomulag."
Mikill áhugi ineðal
visindamanna
Þegar fréttir berast af svona
blossum, rjúka menn ekki strax af
stað að skoða?
„Við erurn auðvitað með starfs-
mann við sjónaukann sem gerir
fyrir okkur fyrstu mælingar. Við
byrjum að vinna úr gögnunum um
leið og þau berast og þegar svona
gerist fresta menn því að sofa í
lengstu lög. Það er unnið eins hratt
og mögulegt er.“
Mikill áhugi er meðal stjarn-
fræðinga á fyrirbærinu að sögn
Gunnlaugs.
„Sem dæmi um spennuna yfir
þessum janúarblossa þá tók yfir-
maður stofnunarinnar sem stjórn-
ar Hubblessjónaukanum, en hann
er öflugur stjörnukíkir sem geng-
ur á braut um jörðu, þá ákvörðun
að láta snúa honum í átt að
gammablossanum til að gera mæl-
ingar og taka myndir. Þetta er
nánast aldrei gert enda eru rann-
sóknir sem gerðar eru með
Hubblessjónaukanum ákvarðaðar
með löngum fyrirvara. En þetta
þótti svo mikill atburður að ákveð-
ið var að gera sérstakar ráðstafan-
ir. Ólíkt öðrum upplýsingum sem
fengnar eru með Huþblessjónauk-
anum voru mælingarnar á
gammablossunum birtar strax
þannig að allir gátu nýtt sér þær.
Þessi sjónauki aflaði ná-
kvæmra upplýsinga og
mynda af heimkynnum
og upprunastað bloss-
ans“.
Hafa ekki margir ___________
rannsóknarhópar verið
að vinna úr þessum upplýsingum?
„Það hefur verið mikil keppni að
vinna úr gögnunum eins hratt og
mögulegt er. Við erum í mikilli
samkeppni, m.a. við bandarískan
rannsóknarhóp sem gerir mæling-
ar með mun stærri sjónauka á
Hawaii. Þeir koma til með að birta
sínar niðurstöður í Nature í næstu
viku.“
Hvað hafa svo mælingamar
sýnt?
„Fjarlægð þessa síðasta
gammablossa var gríðarleg, hann
átti sér stað í rúmlega 10 milljarða
ljósaára íjarlægð, sem þýðir að
það hefur tekið Ijósið frá þessum
atburði yfir 10 milljarða ára að
ferðast hingað svo þetta er nú ekki
Er í tíu millj-
arða Ijósára
fjarlægð frá
jörðinni
beint nýskeð“ segir Gunnlaugur og
brosu.
„Þegar búið var að reikna fjar-
lægðina þá var tekið til við að
reikna út hve mikil orka hefði
leyst úr læðingi við þennan at-
burð. Þessir útreikningar sýna að
þarna varð atburður sem sam-
svarar því að á einu augnabliki
hafi stjörnu tvöfalt massameiri en
sólin verið breytt í orku. Ef þetta
er rétt þá hefur orkan sem losnaði
þarna verið a.m.k. 50 sinnum
meiri en menn hafa nokkru sinni
séð áður. Sýnilega ljósið af þess-
um atburði er jafnmikið og ljósið
frá milljón vetrarbrautum eins og
okkar. Var þó sýnilega Ijósið að-
eins örlítið þrot af því sem barst
um geiminn í formi gammageisla.
Þetta hefur því verið óheyrileg
orka sem þarna leystist úr læð-
ingi.“
Risastór sólstjarna sprungið?
Hvað telja stjarnfræðingar að
hafi verið að gerast?
„Það eru einkum tvær tilgátur
um uppruna gammablossa. Annars
vegar að þeir stafi af sprengingu
sem verður þegar tvær nifteinda-
stjörnur, eða nifteindastjarna og
svarthol rekast saman. Hins vegar
eru uppi tilgátur um að risastór
sólstjarna springi inní sig og
myndi svarthol. Vandræðin við
þessar tilgátur er að orkan við
slíkar hamfarir er mun minni en
var í þessum blossa. Það er hins
vegar hugsanlegt að orkan sem
losnar í slíkum atburði dreifíst
ekki jafnt í allar áttir heldur að
meginhluta til í tvær gagnstæðar
stefnur. Og þá þarf mun minni
orku til að útskýra fyrirbærin
heldur en ef orkan dreifist í allar
áttir. Slíkt gæti líka skýii: af
hverju við sjáum bara sýnilegt ljós
frá einstaka gammablossum eins
og ég nefndi áðan. Þessi sprenging
sem sást í janúar hefur staðfest
ákveðnar hugmyndir eða tilgátur
sem settar hafa verið fram en það
er þó sumt sem enn veldur
nokkrum vandræðum. Ef við skoð-
um ljósið í gegnum ákveðnar Ijóss-
íur eða filtera þá sýna mælingarn-
ar að litirnir dofna mishratt með
tímanum ólíkt því sem við áttum
von á. Við vitum ekki ennþá hvern-
ig við eigum að túlka þessar upp-
lýsingar."
Upplýsingar um
stjörnmyndun
Hvemig tengjast þessar upplýs-
ingar öðrum hugmyndum um al-
heiminn eins og myndun hans eða
þenslu?
„Blossinn í janúar varð í útjaðri
stórrar afar fjarlægrar vetrar-
brautar á svæði þar sem er virk
stjörnumyndun og þar sem margar
sólstjömur era að myndast. Það
bendir því margt til að þama hafi
risastjarna spnmgið inní sig og
myndað svarthol. Það em uppi
hugmyndir um að flestir gamma-
blossai' eigi uppmna sinn á
stjörnumyndunarsvæðum og það
þýðir að ef hægt er að safna saman
nægum upplýsingum um staðsetn-
ingu gammaþlossa getum við kort-
lagt hvenær stjömu-
myndunin er virkust í
þróunarsögu alheimsins.
Rannsóknir á gamma-
blossum gætu því orðið
eitt helsta hjálpartæki í
heimsfræðum framtíð-
arinnar og gefið okkur ómetanleg-
ar upplýsingar um tilurð alheims-
ins. En við gætum þurft að bíða
talsvert lengi eftir svona upplýs-
ingum og þurfum ömgglega tals-
vert að hafa fyrir því að afla
þeirra “
Verða engir gammablossar nær
okkur í tíma og rúmi en þessi sem
þið hafið verið rannsaka?
„Það eiga sér stað sprengingar í
nágrenni okkar sem em hugsan-
lega skyldar þessu fyrirbæri og
tengjast myndun svarthola, þ®1'
em hins vegar af miklu minni
stærðargráðu. Sem betur fer hefur
ekkert þessu líkt gerst í næsta ná-
grenni enda yrðum við þá óþyrmi-
lega vör við það.“