Gammaglimt

Gammaglimt er kraftige energiutbrudd i universet, hovedsakelig i form av gamma- og røntgenstråling.^[1]

Gammaglimt er de sterkeste elektromagnetiske utbruddene som er kjent i universet, og kan vare fra ti millisekunder og opp til flere minutter. De blir klassifisert i tre grupper; type 1 med varighet under to sekunder, type 2 med varighet over to sekunder, og en siste gruppe med varighet over 1 000 sekunder. Glimtene er normalt sett fulgt av en etterglød som kan vare mye lengre enn selve glimtet, gjerne i flere dager og opptil en uke, og ligger på en lengre bølgelengde enn selve glimtet.

Gammaglimt ble først oppdaget ved tilfeldighet på 1960-tallet ved hjelp av de amerikanske Vela-satellittene. Disse satellittene ble egentlig skutt opp for å overvåke bruk og testing av atomvåpen i sammenheng med Den delvise prøvestansavtalen mellom Sovjetunionen og USA. Heldigvis ble det ikke oppdaget noen brudd på avtalen, men det ble i stedet funnet noen mystiske glimt av gammastråling. Vanligvis kan man påvise en svakere etterglød i blant annet synlig lys.

Den første identifikasjonen av et gammaglimt ble gjort i 1967, da man lokaliserte den optiske (synlig lys) ettergløden av GRB 970228. Det ble da klart at gammaglimt har sin opprinnelse i fjerne galakser. På grunn av bekymring for sikkerhet ble ikke oppdagelsene publisert av Ray Klebesadel, Ian Strong og Roy Olson fra Los Alamos National Laboratory før i 1973.^[2]

I dag tyder observasjoner på at gammaglimt opptrer når en type meget massive stjerner har brukt opp brennstoffet i sine kjerner og den dermed kollapser på grunn av tyngdekreftene og danner et sort hull. Denne teorien støttes blant annet ved observasjoner der man har påvist at noen gammaglimt er forbundet med supernova-eksplosjoner (som også skyldes kollaps av stjernens kjerne) eller en hypernova, som er en spesielt kraftig supernovaeksplosjon. Disse gammaglimtene er lange og kan vare i 10-20 sekunder.

En annen mulighet å få et gammaglimt på er når to kompakte stjerner (for eksempel en nøytronstjerne og et sort hull) roterer rundt hverandre og tilslutt kolliderer og produserer gammastråling.^[3] Da er gammaglimtet kort, og varer i under to sekunder.

Det er mange teorier som prøver å forklare hvor gammaglimt skjer i universet. De fleste av disse teoriene hevdet at det var nærliggende kilder i Melkeveien. Lite fremgang ble gjort i undersøkelsen av disse teoriene fram til 1991. Da ble Compton Gamma Ray Observartory og dens Burst and Transient Source Explorer (BATSE) instrument lansert. BATSE er en ekstremt sensitiv gamma-stråledetektor. Dette instrumentet ga viktig data som viste av distribusjonen gammaglimt er isotropt - ikke forutinntatt mot noen bestemt retning i rommet, for eksempel mot det galaktiske planet eller galaksens sentrum. På grunn av den flate formen på Melkeveien, kom det fram at hvis kildene var fra innenfor vår egen galakse ville de være sterkt konsentrert i eller i nærheten av det galaktiske planet. Fraværet av et slikt mønster i tilfelle gammaglimt ga sterke bevis for at gammaglimt må komme fra utenfor Melkeveien. Men, noen av «Melkeveimodellene» er fortsatt konsistente med en isotrop fordeling.^[4]

Dersom glimtene stråler like mye i alle retninger betyr det at et gammaglimt, så lenge det varer, sender ut mer energi enn alle stjerner i universet til sammen. Det er derimot mer sannsynlig at gammaglimt stråler kun i meget bestemte retninger, nemlig i motsatt rettede bunter langs polaksene av den ødelagte stjernen, og at vi kun observerer de gammaglimt som tilfeldigvis er rettet mot jorden.

Flere av modellene for opprinnelsen av gammaglimt kom fram til at den første serien av gammastråling burde følges av et sakte utslipp ved lengre bølgelengder skapt av kollisjoner mellom partiklene fra selve glimtet og interstellar gass. Dette utslippet skulle kalles «ettergløden». Tidlige søk etter denne ettergløden var mislykket, hovedsakelig på grunn av vanskelighetene med å observere et glimts posisjon ved lengre bølgelengder rett etter selve gammaglimtet.^[5]

Det kalles et gammaglimt fordi det er stråling som bare varer en kort stund, som i et glimt. De fleste astronomiske strålingskilder har enkle og konsise tidsstrukturer, normalt sett raskt forsterkende og deretter gradvis utfading - likt en nova eller en supernova. Gammaglimt har derimot en ekstrem mangfoldig og kompleks lyskurve. Det finnes ikke to gammaglimt som har like lyskurver.

Gammaglimt som har en varighet på mindre enn 2 sekunder er klassifisert som et kort gammaglimt. Rundt 30% av alle gammaglimt er så korte. Helt fram til 2005 var det ikke blitt oppdaget noen form for etterglød på disse gammaglimtene, og det er lite informasjon som finnes på hvor de kommer fra.

De fleste observerte gammaglimt (70 %) har en varighet på 2–1000 sekunder. Disse er klassifisert som lange gammaglimt. Fordi at disse skjer så ofte og har mye kraftigere etterglød, er det disse som har blitt mest undersøkt. 

Disse gammaglimtene forekommer for eksempel ved kollaps av en blå superkjempe. Kun et fåtall av disse har blitt identifisert hittil. Hovedkarakteristikken til glimtene er at de har en gammastråling som varer mer enn 1000 sekunder og har i noen tilfeller flere små og intense stjernedannende vertsgalakser.