Flere romteleskoper i bane som skanner himmelen etter kraftige kosmiske eksplosjoner har oppdaget en av de lyseste gammastråleutbruddene som noen gang er oppdaget. De første bevisene tyder på at eksplosjonen av høyenergistråling skjedde da en ekstremt massiv stjerne kollapset - en prosess som resulterer i en enorm flom av gammastråler og røntgenstråler. Astronomer har kjempet for å følge opp oppdagelsen med en forsker som antyder at det vil bli det "best studerte gammastråleutbruddet i historien".
De første rapportene om eksplosjonen, katalogisert som GRB 221009A, kom fra Neil Gehrels Swift-observatoriet og Fermi Gamma-ray Space Telescope, som begge overvåker universet ved gammastråle- og røntgenbølgelengder. Systemene deres la merke til at en lys kilde dukket opp i stjernebildet Sagitta 9. oktober. Eksplosjonen ble også plukket opp av European Space Agencys Solar Orbiter-oppdrag, og siden den gang har en rekke andre observatorier – inkludert de som ser på synlige bølgelengder – gransket den falmende ildkulen fra hendelsen, som er kjent som "ettergløden".
En av de mest slående aspektene ved GRB 221009A er dens nærhet. Eksplosjonen ser ut til å ha skjedd i en galakse omtrent to milliarder lysår unna, som er betydelig nærmere enn en «gjennomsnittlig» gammastråleutbruddshendelse som kan ligge rundt 10 milliarder lysår unna. Leicester University astronom Kim Page, som jobber på NASAs Swift-oppdrag, sier at en slik nærhet hadde "en stor rolle å spille" i hvorfor dette utbruddet virket så lyst.
Den lyse og nærliggende naturen til GRB 221009A burde gi forskerne mye å studere. "Vi har mange fotoner på tvers av det elektromagnetiske spekteret, og dette vil tillate oss å skjære opp dataene finere," legger Page til. Forskere vil også håpe på å undersøke hvordan den kjemiske signaturen, eller spekteret, til eksplosjonen utvikler seg – informasjon som kan avsløre ledetråder om sammensetningen av fenomenet.
En "unik" måling
Mens innledende analyser fortsatt pågår, undrer astronomer seg allerede over noen av de tidlige observasjonene. Røntgenbilder fra Swift-observatoriet viser fremtredende, glødende ringer rundt plasseringen av GRB 221009A. Disse funksjonene er ikke fysisk en del av eksplosjonen, men "lysekkoer" som oppstår når røntgenstråling som strømmer mot oss fra hendelsen, sprer mikroskopiske korn suspendert i støvskyer inne i vår egen galakse.
GRB 221009A kommer til å bli det best studerte gammastråleutbruddet i historien
Andrea Tiengo
"Dette er det desidert beste settet med ringer sett rundt et gammastråleutbrudd, delvis takket være lysstyrken i røntgenstråler og dens nærhet til det galaktiske planet," forklarer Leicester-astronomen Andrew Beardmore, som jobber på Swift-oppdraget.
Beardmore sier at analyse av ringene vil tillate forskere å undersøke naturen til de interstellare støvkornene og til og med undersøke plasseringene til Melkeveiens støvskyer der de befinner seg. "Fordi [ringene] er så lyse, vil avstanden til støvlagene som er ansvarlige for [dem] sannsynligvis bli kjent med stor presisjon. Dette gjør det til en ganske unik måling, legger han til.
Hvorfor er gammastråleutbrudd så ekstremt interessante?
Faktisk er den målingen noe som Andrea Tiengo fra Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia, i Italia, og kolleger har allerede jobbet med. "Vi har sammenlignet målingene våre med avstandene fra andre metoder, og vi bekrefter at de er kompatible," sier han. "Men vi oppdager flere skyer opp til en større avstand og bestemmer avstanden deres med høyere nøyaktighet."
Støvet som er ansvarlig for ringene har også spredt en spesiell type røntgenlys fra de tidlige stadiene av eksplosjonen. Disse såkalte "myke" røntgenstrålene - med energier på mellom 0.3 og 10 keV - sendes vanligvis ikke ut mot oss under disse hendelsene, men de kan studeres for detaljer om stjernen som dannet gammastråleutbruddet.
"Siden GRB 221009A kommer til å bli det best studerte gammastråleutbruddet i historien, er dette en grunnleggende informasjon som ellers ville mangle, og den vil helt sikkert hjelpe oss til å bedre forstå fysikken til de kraftigste eksplosjonene i universet, sier Tiengo.
