Rozbłysk gamma

Wybuchy promieniowania gamma zostały po raz pierwszy zaobserwowane pod koniec lat 60-tych przez amerykańskie satelity Vela, które zostały zbudowane w celu wykrywania impulsów promieniowania gamma emitowanych przez broń jądrową testowaną w przestrzeni kosmicznej.

2 lipca 1967 roku, o godzinie 14:19 UTC, satelity Vela 4 i Vela 3 wykryły błysk promieniowania gamma niepodobny do żadnego znanego sygnatury broni jądrowej. Nie mając pewności, co się stało, ale nie uważając sprawy za szczególnie pilną, zespół z Laboratorium Naukowego Los Alamos przekazał dane do zbadania.

Analizując różne czasy przybycia wybuchów wykrytych przez różne satelity, zespół był w stanie określić przybliżone szacunki dla pozycji nieba szesnastu wybuchów12-16 i definitywnie wykluczyć pochodzenie lądowe lub słoneczne. Odkrycie to zostało opublikowane w 1973 roku.

Większość obserwowanych zdarzeń trwa dłużej niż dwie sekundy i są klasyfikowane jako długie wybuchy promieniowania gamma. Zostały one zbadane znacznie bardziej szczegółowo niż ich krótkie odpowiedniki. Prawie każdy dobrze zbadany wybuch promieniowania gamma związany jest z galaktyką szybko tworzącą gwiazdy, a w wielu przypadkach także z supernową z zapaścią rdzenia. Łączy to długie GRB-y ze śmiercią masywnych gwiazd. Długie obserwacje długich GRB przy dużym przesunięciu ku czerwieni (duże odległości) sugerują, że GRB wywodzą się również z regionów tworzących gwiazdy. Dzieje się tak dlatego, że obserwowanie odległych galaktyk ma na celu spojrzenie w czasie na galaktyki we wcześniejszym stadium.

Energetyka

Uważa się, że wybuchy promieniowania gamma to eksplozje z dużą ostrością, przy czym większość energii wybuchu znajduje się w wąskim relatywistycznym strumieniu poruszającym się z prędkością ponad 99,995% prędkości światła.

Przybliżoną szerokość kątową strumienia (czyli stopień promieniowania) można oszacować bezpośrednio obserwując "załamania strumienia" w krzywach poświaty: czas, po którym powoli gasnące poświaty zaczynają nagle zanikać, ponieważ strumień zwalnia i nie może już tak skutecznie emitować swojego promieniowania. Obserwacje sugerują znaczne różnice w kącie padania strumienia od 2 do 20 stopni.

Ponieważ ich energia jest silnie rozproszona (bardzo wąska), promienie gamma emitowane przez większość wybuchów omijają Ziemię i nigdy nie są wykrywane. Kiedy wybuch promieniowania gamma jest skierowany w kierunku Ziemi, skupienie jego energii wzdłuż stosunkowo wąskiej wiązki powoduje, że wybuch ten wydaje się znacznie jaśniejszy niż gdyby jego energia była emitowana sferycznie. Kiedy weźmie się pod uwagę ten efekt, typowe wybuchy promieniowania gamma są obserwowane, aby mieć rzeczywistą emisję energii w wysokości około ¹⁰⁴⁴ J, lub około 1/2000 ekwiwalentu masy energii słonecznej.

Jest to porównywalne do energii uwalnianej w jasnej supernowej typu Ib/c (czasami nazywanej "hypernova"). Bardzo jasne supernowe zostały zaobserwowane na pozycji niektórych z najbliższych GRB-ów.