Chớp gamma
Lịch sử > Bức xạ muộn

Một số mô hình lý thuyết giải thích nguồn gốc của chớp tia gamma đề xuất sau khi các chớp tia gamma ban đầu bùng phát thì giai đoạn tiếp theo sẽ xuất hiện các bức xạ ở bước sóng dài hơn mà chúng sẽ mờ đần đi theo thời gian. Các bức xạ bước sóng dài hơn tạo bởi sự va chạm giữa vật chất phóng ra từ vụ nổ với khí ở môi trường liên sao. Bức xạ mờ dần đi này được gọi là "bức xạ muộn" ("afterglow"). Các tìm kiếm ban đầu cho bức xạ muộn này đã không thành công, phần lớn bởi vì khó nhận ra vị trí của chớp ở bước sóng dài hơn ngay sau khi phát hiện được chớp tia gamma ban đầu. Bước đột phá đến vào tháng 2 năm 1997 khi vệ tinh BeppoSAX dò được chớp tia gamma (GRB 970228) và khi cảm biến tia X gắn trên vệ tinh này được hướng về phía nguồn phát, nó đã đo được bức xạ tia X cùng từ một nguồn. Kính thiên văn William Herschel trên mặt đất đã phát hiện thấy ánh sáng muộn khoảng 20 tiếng sau chớp lần đầu. Khi GRB mờ đi, ảnh chụp trường sâu có thể nhận ra thiên hà chủ mờ nằm ở xa tại vị trí của GRB nhờ đã biết vị trí của ánh sáng muộn.
Bởi vì các thiên hà chủ có độ sáng rất yếu, trong một vài năm khoảng cách chính xác đến nó rất khó đo được. Kể từ đó, một khám phá lớn khác đó là ở sự kiện đo bởi BeppoSAX, chớp tia gamma GRB 970508. Chỉ trong vòng 4 tiếng sau khi phát hiện các nhà thiên văn đã xác định được vị trí của nguồn phát, cho phép họ thực hiện các quan sát tiếp theo sớm hơn nhiều so với các sự kiện trước đó. Phổ hấp thụ của vật thể tiết lộ dịch chuyển đỏ z = 0,835, và khoảng cách từ Trái Đất đến nguồn phát xấp xỉ 6 tỷ năm ánh sáng. Đây là ước lượng khoảng cách chính xác đầu tiên cho một GRB, và cùng với việc khám phá ra thiên hà chủ của 970228 chứng tỏ rằng các chớp tia gamma nằm ở các thiên hà rất xa. Chỉ trong vòng một vài tháng, các tranh luận xung quanh khoảng cách tới nguồn phát GRB đã kết thúc: GRB là những sự kiện nằm ngoài Ngân Hà phát từ những thiên hà mờ xa xôi. Năm sau, GRB 980425 được phát hiện trong vòng một ngày xảy ra vụ nổ siêu tân tinh (SN 1998bw), có vị trí trùng nhau, cho thấy bằng chứng về mối liên hệ rõ ràng giữa các GRB và vụ sụp đổ của những ngôi sao khối lượng lớn. Chớp tia gamma này đã cung cấp chứng cứ mạnh đầu tiên về bản chất của hệ phát ra GRB.
BeppoSAX hoạt động cho đến tận 2002 và Đài quan sát tia gamma Compton (với thiết bị BATSE) ngừng hoạt động vào năm 2000. Tuy nhiên, cuộc cách mạng trong nghiên cứu chớp tia gamma đã thúc đẩy phát triển một số thiết bị được thiết kế chuyên biệt dùng cho khám phá bản chất của GRB, đặc biệt vào những thời điểm sớm nhất ngay sau vụ nổ. Phi vụ đầu tiên như thế, HETE-2, phóng lên vào năm 2000 và hoạt động cho đến 2006, cung cấp nhiều khám phá lớn trong giai đoạn này. Một trong những phi vụ không gian thành công nhất cho tới nay, tàu Swift, được phóng lên vào 2004 và cho đến 2017 vẫn còn đang hoạt động. Swift được trang bị một thiết bị dò tia gamma rất nhạy cũng như được gắn thêm các kính thiên văn quang học và tia X, chúng có thể nhanh chóng và tự động hướng về nguồn phát để quan sát bức xạ muộn.
Gần đây hơn, phi vụ Fermi được phóng lên và mang theo thiết bị Giám sát chớp tia gamma, có khả năng phát hiện vài trăm chớp trong một năm, một vài trong số đó đủ sáng để có thể quan sát ở mức năng lượng cực cao bằng Kính thiên văn diện tích lớn gắn trên Fermi. Trong khi đó, trên mặt đất, rất nhiều kính thiên văn quang học đã được xây dựng hoặc chỉnh sửa để có thể phù hợp với các phần mềm điều khiển robot cho phép đáp ứng ngay lập tức với các tín hiệu gửi về từ Mạng lưới điều phối chớp tia gamma (Gamma-ray Burst Coordinates Network). Sự kết hợp này cho phép các kính thiên văn nhanh chóng hướng về nguồn phát GRB, thường trong khoảng vài giây sau khi nhận được tín hiệu cảnh báo và trong khi bức xạ gamma vẫn đang xảy ra.
Các phát triển mới trong vài năm qua bao gồm công nhận một lớp riêng biệt chớp tia gamma ngắn (dường như chúng phát ra từ sự va chạm của hai sao neutron mà không bắt nguồn từ vụ nổ siêu tân tinh), khám phá các hoạt động lóe và mở rộng ở bước sóng tia X kéo dài trong nhiều phút sau các sự kiện GRB, và khám phá ra chớp sáng nhất (GRB 080319B) và chớp từng được coi là xa nhất (GRB 090423) trong vũ trụ. Chớp GRB xa nhất từng được biết đến, GRB 090429B, hiện nay được coi là một trong những vật thể xa nhất trong vũ trụ.