Wszystko zaczęło się od obserwacji niezwykle rzadkiego zjawiska, jakim jest tzw. superjasna supernowa. Tego typu eksplozje są nawet dziesięć razy jaśniejsze niż typowe supernowe i świecą znacznie dłużej, co od lat stanowiło zagadkę dla naukowców. Standardowe modele nie potrafiły wyjaśnić, skąd bierze się tak ogromna ilość energii.
Czytaj też: Kosmita, który przełącza się jak na zawołanie. Astronomowie zidentyfikowali niespotykany wcześniej obiekt
Przełom nastąpił dzięki analizie konkretnego wybuchu oznaczonego jako SN 2024afav, znajdującego się około miliarda lat świetlnych od Ziemi. Astronomowie obserwowali go przez ponad 200 dni i zauważyli coś zupełnie niespodziewanego: zamiast stopniowo słabnąć, światło supernowej zaczęło pulsować w bardzo charakterystyczny sposób.
Sygnał ten nazwano ćwierkaniem. Charakteryzował go wzór jasności, który nie tylko powtarzał się w czasie, ale dodatkowo przyspieszał. Każde kolejne maksimum pojawiało się szybciej niż poprzednie, co natychmiast przywiodło naukowcom na myśl sygnały znane z detekcji fal grawitacyjnych, na przykład podczas zderzeń czarnych dziur.
To odkrycie było przełomowe, ponieważ wcześniej nigdy nie zaobserwowano takiego zjawiska w supernowej. Sugerowało ono, że wewnątrz eksplozji musi zachodzić bardzo uporządkowany, fizyczny proces, a nie chaotyczne turbulencje, jak początkowo zakładano. Wyjaśnienie okazało się jeszcze bardziej spektakularne. W centrum eksplodującej gwiazdy powstał magnetar, czyli niezwykle gęsta gwiazda neutronowa o ekstremalnie silnym polu magnetycznym i bardzo szybkim obrocie. Tego typu obiekty należą do najbardziej ekstremalnych we wszechświecie.
Nowo narodzony magnetar obracał się z prędkością setek razy na sekundę i generował pole magnetyczne setki bilionów razy silniejsze niż ziemskie. Tak potężne warunki powodują, że otaczająca go materia zaczyna zachowywać się w niezwykły sposób. Kluczową rolę odegrało zjawisko przewidziane przez ogólną teorię względności Alberta Einsteina, znane jako efekt Lensego Thirringa. Obracający się magnetar “skręca” czasoprzestrzeń wokół siebie, co powoduje, że otaczający go dysk materii zaczyna się chwiać i podlegać precesji.
Czytaj też: NASA testuje produkcję tlenu z księżycowego pyłu. Ta technologia może zrewolucjonizować podbój kosmosu
To właśnie ten chwiejny dysk działa jak kosmiczna latarnia. Okresowo zasłania i odbija światło, wywołując obserwowane pulsacje jasności. Ponieważ materia stopniowo opada coraz bliżej magnetara, cały proces przyspiesza, co tłumaczy charakterystyczny sygnał. W praktyce oznacza to, że astronomowie uzyskali historyczne potwierdzenie teorii, w myśl której to właśnie magnetary napędzają najjaśniejsze eksplozje gwiazd we wszechświecie.
Źródło: UC Berkeley, Nature
