Niezwykły rozbłysk gamma. Łamie wszystkie dotychczasowe reguły
Rozbłyski gamma uznawane są za najbardziej energetyczne eksplozje we wszechświecie. Powstają zazwyczaj w końcowej fazie życia masywnych gwiazd, gdy te zapadają się tworząc czarne dziury lub gwiazdy neutronowe. Klasyczne modele zakładają, że są to zjawiska jednorazowe: po gwałtownym wybuchu źródło przestaje istnieć. GRB 250702BDE zachował się zupełnie inaczej. Zamiast pojedynczego impulsu, teleskopy zarejestrowały serię powtarzających się emisji promieniowania gamma. Antonio Martin-Carrillo, astrofizyk z University College Dublin, przyznaje:
Rozbłyski gamma to katastroficzne wydarzenia, więc spodziewamy się, że wystąpią tylko raz, ponieważ źródło, które je wytworzyło, nie przetrwa dramatycznej eksplozji. To zdarzenie wprawiło nas w osłupienie nie tylko dlatego, że wykazywało powtarzającą się potężną aktywność, ale także dlatego, że wydawało się być okresowe, czego nigdy wcześniej nie widziano.
Czytaj też: Kosmiczny rozwód na naszych oczach. Czy to problem dla naszej planety?
Pierwsze sygnały zostały wychwycone 2 lipca przez Kosmiczny Teleskop Fermi należący do NASA. Jednak gdy naukowcy przeanalizowali dane z innych instrumentów, okazało się, że chiński teleskop rentgenowski Einstein Probe zarejestrował aktywność już dzień wcześniej. To oznaczało, iż zjawisko trwało nieprzerwanie przez około 24 godziny. Do akcji wkroczył Bardzo Duży Teleskop znajdujący się na chilijskiej pustyni Atacama. Początkowo sądzono, jakoby eksplozja nastąpiła w naszej galaktyce, lecz obserwacje optyczne wskazały na zupełnie inne pochodzenie. Ostatecznie Kosmiczny Teleskop Hubble’a potwierdził, że źródło znajduje się poza Drogą Mleczną, co czyni całe zjawisko jeszcze bardziej niezwykłym pod względem skali uwolnionej energii.
Dwie hipotezy naukowe. Śmierć gigantycznej gwiazdy czy tajemnicza czarna dziura?
Naukowcy proponują dwa możliwe scenariusze wyjaśniające to nietypowe zjawisko. Pierwszy zakłada śmierć wyjątkowo masywnej gwiazdy, nawet 40 razy cięższej od Słońca, ale w specyficznych warunkach.
Gdyby masywna gwiazda umarła, jak w typowych rozbłyskach gamma, to musiał to być specjalny typ śmierci, w którym jakiś materiał nadal zasilał centralny mechanizm – tłumaczy Martin-Carrillo.
Druga hipoteza wydaje się jeszcze bardziej egzotyczna. Mogło to być zdarzenie rozerwania pływowego, podczas którego gwiazda – prawdopodobnie biały karzeł – została zniszczona przez czarną dziurę. Ale nie byle jaką.
W przeciwieństwie do bardziej typowych zdarzeń rozerwania pływowego, wyjaśnienie właściwości tej eksplozji wymagałoby zniszczenia niezwykłej gwiazdy przez jeszcze bardziej niezwykłą czarną dziurę, prawdopodobnie długo poszukiwaną ‘czarną dziurę o pośredniej masie – dodaje badacz.
Czarne dziury o pośredniej masie to obiekty, których istnienie dotąd głównie teoretyzowano. Mają być większe od czarnych dziur powstających z kolapsu pojedynczych gwiazd, ale mniejsze od supermasywnych potworów rezydujących w centrach galaktyk. Gdyby GRB 250702BDE rzeczywiście powstał w wyniku działania takiego obiektu, byłby to pierwszy solidny dowód na ich istnienie. Jak zauważają sami zainteresowani, każda z opcji byłaby pierwszą w swoim rodzaju, czyniąc to wydarzenie niezwykle wyjątkowym.
Znaczenie dla astrofizyki. Koniec z utartymi schematami
Odkrycie zmusza do rewizji podstawowych założeń dotyczących rozbłysków gamma. Przez dekady budowano teorie zakładające, że są to zjawiska jednorazowe. Teraz okazuje się, że wszechświat może produkować również ich „długodystansowe” warianty. Badania opublikowane w The Astrophysical Journal Letters to dopiero wstęp do dalszych analiz. Naukowcy kontynuują obserwacje, próbując ustalić dokładną lokalizację źródła i oszacować całkowitą energię wyzwoloną podczas tego niezwykłego zdarzenia. W archiwach danych na pewno rozpoczną się poszukiwania podobnych sygnałów, które mogły umknąć uwadze przy tradycyjnych metodach analizy.
Czytaj też: Ziemia ma tajemniczego kosmicznego towarzysza od 60 lat. Nikt o nim nie wiedział
Martin-Carrillo podsumowuje:
Nadal nie jesteśmy pewni, co to spowodowało ani czy kiedykolwiek będziemy w stanie to naprawdę ustalić, ale dzięki tym badaniom poczyniliśmy ogromny krok naprzód w kierunku zrozumienia tego niezwykle niezwykłego i ekscytującego obiektu.