Wie verhält sich der Gamma Ray Burst, der bei der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher auftrat, im Vergleich zu anderen GRBs?

Ein Gammastrahlenausbruch wurde 0,4 Sekunden nach dem Gravitationswellenereignis GW150914 entdeckt , das durch die Verschmelzung eines Schwarzen Lochs verursacht wurde, und er befand sich im selben Teil des Himmels. Es ist ungewiss, ob dieser Gamma Ray Burst mit der Verschmelzung der Schwarzen Löcher in Verbindung gebracht wurde . Die Wahrscheinlichkeit, dass ein GRB zufällig (oder nur Hintergrundrauschen) ist, beträgt 0,22 %. Das impliziert eine Wahrscheinlichkeit von 99,78 %, dass die Verschmelzung des Schwarzen Lochs mit dem GRB zusammenhängt. Spätere Analysen deuten darauf hin, dass das GRB nur ein Hintergrundereignis war, das nur 0,4 Sekunden nach der Verschmelzung des Schwarzen Lochs an derselben Stelle am Himmel auftrat und daher nicht damit zusammenhängt.

Während ein GRB relativistische Jets haben kann, die in entgegengesetzte Richtungen ausstrahlen, schließt die Forschung „die Möglichkeit aus, dass das Ereignis mit erheblicher Gammastrahlung verbunden ist, die auf den Beobachter gerichtet ist“. Ich interpretiere das so, dass dieser GRB keine relativistischen Jets hatte, sondern omnidirektional war. (Ich bin mir nicht sicher, wie Astronomen zu diesem Schluss kamen.)

Unabhängig davon, ob es Zufall war oder nicht, frage ich mich, wie sich die Energieabgabe dieses GRB im Vergleich zu anderen GRB verhält. Der Wikipedia-Artikel im Link besagt, dass „die Energieemission in Gammastrahlen und harten Röntgenstrahlen von dem Ereignis weniger als ein Millionstel der Energie betrug, die als Gravitationswellen emittiert wurde“.

Wie viel Energie gibt ein typischer GRB ab? Wie groß war die Spektrumspreizung eines typischen GRB? Über welchen Zeitraum gibt ein typischer GRB diese Energie ab? (Wie viele Sekunden?)

Wie verhalten sich die Energieniveaus, Spektren und Zeitdauern anderer GRBs im Vergleich zu den GRBs, die mit der Verschmelzung der Schwarzen Löcher verbunden sind?

Wenn es anderen GRBs ähnlich ist, würde dies die Hypothese stützen, dass dieses GRB nur ein zufälliges Ereignis zu fast der gleichen Zeit und am gleichen Ort am Himmel war.

Wenn dieser GRB andere Energieemissionen und Zeitdauer als andere GRBs hat, würde dies die Hypothese stützen, dass er wirklich mit der Verschmelzung der Schwarzen Löcher verbunden ist.

Wenn Sie antworten, geben Sie bitte Daten, Zitate oder Zitate aus Originalforschungen an. Ich suche keine unbelegte Spekulation, sondern echte Analysen, gestützt auf echte Daten.

Antworten (1)

Die Interpretation, die Sie im zweiten Absatz vorschlagen, ist falsch. Es ist verständlich, da es in der Literatur eine Debatte gibt - verschiedene Arbeiten kommen zu möglicherweise widersprüchlichen Schlussfolgerungen .

"Ausschließen einer Möglichkeit, dass das Ereignis mit erheblicher Gammastrahlung verbunden ist, die auf den Beobachter gerichtet ist" bedeutet einfach, dass kein beobachtbares GRB gefunden wird, was darauf hindeutet, dass die ursprüngliche Detektion möglicherweise durch einen instrumentellen Hintergrund verursacht wurde : Jeder Detektor hat seinen eigenen instrumentellen Hintergrund , sollten nur reale Ereignisse von allen ausreichend empfindlichen Instrumenten gesehen werden.

Prinzipiell ist es immer möglich, dass die durch den Zusammenschluss erzeugte abgestrahlte Strahlung woanders hingerichtet wird. Kein Instrument sollte es direkt gesehen haben, und es gibt keine einfache Möglichkeit, festzustellen, ob es passiert ist.

Diese Obergrenze ergibt sich aus der Beobachtung eines anderen Satelliten (INTEGRAL/SPI-ACS, Savchenko et al 2016 ) als die ursprüngliche Detektion (Fermi/GBM, Connaughton et al 2016 ). Auch eine alternative Analyse der Fermi/GBM-Daten ( Greiner et al. 2016 ) deutete darauf hin, dass in den GBM-Daten kein Ereignis zu finden ist – ihrer Meinung nach handelte es sich um eine Art Hintergrundschwankung .

Im Moment arbeiten die Teams, die diese widersprüchlichen Ergebnisse gemeldet haben, zusammen und versuchen, ein konsistentes Bild zu erhalten, das im Prinzip ein GRB mit diesen oder jenen Eigenschaften sein könnte, die mit GW150914 verbunden sind, ein nicht verwandter GRB mit einigen Eigenschaften, oder keinerlei Erkennung . Diese Arbeit konzentriert sich auf die Kreuzkalibrierung und den Vergleich von Instrumenten und ist auch nützlich, um diese Art von Unsicherheiten in Zukunft zu vermeiden.

Man könnte versuchen, die spektralen Eigenschaften dieses Ereignisses zu charakterisieren, indem man dem Ansatz des ursprünglichen Fermi/GBM-Teams folgt. Aber leider schien die Messung für Fermi/GBM unter sehr unglücklichen Bedingungen (in schlechter Richtung) zu sein. Aus diesem Grund war das Signal sehr schwach (unter dem, was normalerweise für einen echten GRB gemeldet würde, obwohl kürzlich versucht wurde, diese Schwellenwerte zu senken, siehe Goldstein et al. 2017 ), und die spektrale Charakterisierung ist lose . Sie können nach einigen Details zu Veres et al 2016 suchen . Mit diesen großen Unsicherheiten ist das Spektrum mit dem von bekannten kurzen GRBs kompatibel.

Die Helligkeitsschätzung hängt vom Spektrum ab , scheint aber am unteren Ende der kurzen GRB-Stichprobe zu liegen (siehe z. B. Wanderman et al. 2015 )
. Da die Unsicherheiten jedoch groß sind, könnte das Ereignis, falls es wirklich ist, auch ungewöhnlich sein.

Die INTEGRAL-Beobachtung, keine Erkennung, würde einen viel weicheren (möglicherweise ungewöhnlich für einen kurzen GRB) oder/und einen schwächeren Burst implizieren, der möglicherweise sogar mit den höchst unsicheren Fermi/GBM-Daten inkompatibel ist .

Die Dauer dieses möglichen GRB, das möglicherweise mit einem GW-Ereignis verbunden ist, ist der einfache Teil und beträgt etwa 1 Sekunde, was typisch für ein kurzes GRB ist ( Kouveliotou et al. 1993 ).

Können Sie die von Ihnen zitierten Artikel verlinken?
Ich habe die Links in der Antwort hinzugefügt, guter Vorschlag, danke! Aber grundsätzlich findet man öffentlich zugängliche astrophysikalische Abhandlungen mit dem Vornamen und der Jahreszahl bei mehreren Diensten, insbesondere arXiv/astro-ph und ADS .