MIKROLENCSE JELENSÉG GAMMA KITÖRÉSNÉL

Milliárd fényévekre tõlünk, a Corona Borealisban látható egy pici, névtelen galaxis 24 magnitudós fénypontja; nem különbözik milliárdnyi társától, melyek egyszerûen detektálhatóak a világ legnagyobb teleszkópjaival. A csillagok milliárdjai között van egy kicsiny törpecsillag a galaxis külsõ halójában, kb. fél naptömegû és mintegy 51 magnitudós fényességû; látszólag messze kívül az emberi tudás és megismerés hatókörén. Mégis, ez a magányos csillag beírta magát a tudomány történetébe, mégpedig egy olyan eseménnyel, amely messze mögötte következett be, és idén márciusban vonta magára a csillagászok figyelmét (beleértve egy amatõr csoportot), s amelyrõl az Astronomical Journal Letters egyik cikke számol be.

Az esemény egy gamma-kitörés volt, 2,04-es vöröseltolódással; ez azt jelenti, hogy tõlünk kb. 10 milliárd fényévnyire történt, akkor, amikor az Univerzum életkora még csak kb. 20%-a volt a mainak. GRB 000301C-ként vált ismertté (a 3. rögzített kitörés 2000. március 1-én), sok hullámhosszú utánfénylést hagyott maga után, beleértve egy 20 magnitudós villanást a látható fényben, amit két nappal késõbb a Buffalo Astronomical Association amatõrjei észleltek. A csillagászok az ezután következõ hetekben az egész Földön figyelemmel kísérték a GRB (=Gamma-Ray Burst, gamma-kitörés) utánfénylés lecsengését. A viselkedését szerfelett különösnek találták. Néhány napi halványodás után felfényesedett egy kicsit -egyenlõ mértékben minden hullámhosszon- mielõtt ismét gyengülni kezdett a fénye. Ilyen jelenségeknél ez teljesen szokatlan.

Peter Garnavich (Notre Dame) Abraham Loeb és Krzysztof Stanek (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) úgy gondolták, grafikonon is ábrázolják. Az utánfénylést lényegében a kitöréssel majdnem egyvonalban, de hozzá képest az elõtérben álló csillag gravitációs tere erõsítette fel.

A kitörés és az utánfénylés vélhetõen egy, a mi irányunkba „célzott” anyagkidobódásból származik, amelynek sebessége nagyon közel volt a fényéhez. Amint az a szupererõs teleszkópokban látható, az utánfénylés úgy jelenik meg (relativisztikus hatásoknak köszönhetõen), mint extrém pici, fényes gyûrû, amely látszólag a fénysebességnél is gyorsabban tágul. A három csillagász meghatározta, milyen fajta gravitációs lencse okozná a gyûrû megfigyelt fényességtorzulását. Egy teljesen közönséges, fél naptömegû csillag, félúton a megfigyelõ és a kitörés között, erre csak akkor képes, ha a közelében van egy galaxis, mint ez esetben az említett 24 magnitudós. Amint a gyûrû szétterjedt, egyik oldala felnagyítva látszott, amint beúszott a csillag mögé, és mintha ez a -jobb oldali- rész minden hullámhosszon egyformán torzult volna el. Sõt, a csillagászok meg tudták becsülni, hogy a gyûrû szélessége 10%-a volt a sugarának, összhangban az elméleti várakozásokkal.

Nincs más mód ilyen apró alakzatokat megfigyelni. „A mikrolencse segítségével a szögfelbontás mikroívmásodpercesnél is jobb volt”-írják a kutatók. Az utánfénylés-gyûrû vizsgálható felbontása ahhoz hasonló, mintha egy itt látható "o" betût a Hold távolságából fel tudnánk ismerni.

„Az olyan új GRB-megfigyelõ ûrtávcsövek, mint a HETE-2 és a SWIFT, sok lehetõséget adnak majd a GRB-utánfénylések tanulmányozására -folytatják- ez az elsõ a mikrolencse-fókuszált GRB-k sorában, és kijelentjük, hogy az ilyenkor kapott, kiváló minõségû, nagy hullámhossz-tartományt lefedõ adatok elemzése használható eszköz lehet a GRB-utánfénylések fizikai szerkezetének kutatásában, mégpedig mikroívmásodperc alatti felbontással."

A képen a nyíl a GRB 000301C gamma-burst 20 magnitudós vörös utánfénylését mutatja. A 24 magnitudós, elõtérben álló galaxis, amely valószínûleg kiegészítette a csillag hatását, túl halvány, hogy ezen a felvételen látszódjon. A kép mérete 0,1o az égen; Pauline Barmby készítette a Whipple Observatory 1,2 m-es teleszkópjával.

A gamma-kitörés utáni napokon az utánfénylés egy gravitációslencse-hatásnak megfelelõ módon megnövekedett. A vörös vonal azt a felfényesedést mutatja, amelyet egy fél naptömegû, a kitöréstõl kb. fele távolságban álló csillag okozhatott.
Az optikai utánfénylés extrém kicsi gyûrûként jelenne meg az égen. Amint a gyûrû tágult, és bekerült a csillag mögé, annak gravitációs tere felnagyította az egyik oldalát. A szaggatott vonallal berajzolt kör mutatja a lencse „Einstein-rádiuszát", ahol a nagyítás 1,3.

Sky&Telescope, 2000. december 28.o.
ford.: Bodács István