Kilka orbitujących teleskopów kosmicznych skanujących niebo w poszukiwaniu potężnych eksplozji kosmicznych zauważyło jeden z najjaśniejszych rozbłysków gamma, jakie kiedykolwiek wykryto. Wstępne dowody sugerują, że wybuch wysokoenergetycznego promieniowania nastąpił, gdy zapadła się niezwykle masywna gwiazda – proces, który skutkuje ogromną falą promieniowania gamma i rentgenowskiego. Astronomowie ścigają się, aby śledzić odkrycie, a jeden badacz sugeruje, że stanie się on „najlepiej zbadanym rozbłyskiem gamma w historii”.
Pierwsze doniesienia o eksplozji, skatalogowanej jako GRB 221009A, pochodziły z obserwatorium Neila Gehrelsa Swifta i Kosmicznego Teleskopu Promieni Gamma Fermiego, które monitorują Wszechświat w zakresie fal gamma i rentgenowskich. Ich systemy zauważyły, że 9 października w gwiazdozbiorze Sagitty pojawiło się jasne źródło. Wybuch został również odebrany przez misję Solar Orbiter Europejskiej Agencji Kosmicznej i od tego czasu wiele innych obserwatoriów – w tym patrzących na widzialne długości fal – zbadało zanikającą kulę ognia z wydarzenia, które jest znane jako „poświata”.
Jednym z najbardziej uderzających aspektów GRB 221009A jest jej bliskość. Wydaje się, że wybuch miał miejsce w galaktyce oddalonej o około dwa miliardy lat świetlnych, czyli znacznie bliżej niż „przeciętny” rozbłysk gamma, który może znajdować się w odległości około 10 miliardów lat świetlnych. Astronom z Leicester University Strona Kima, który pracuje w misji NASA Swift, mówi, że taka bliskość miała „dużą rolę do odegrania” w tym, dlaczego ten rozbłysk wydawał się tak jasny.
Jasna i pobliska natura GRB 221009A powinna dać naukowcom wiele do zbadania. „Mamy dużo fotonów w całym spektrum elektromagnetycznym, a to pozwoli nam dokładniej podzielić dane” – dodaje Page. Naukowcy będą również mieli nadzieję zbadać, w jaki sposób ewoluuje sygnatura chemiczna lub widmo eksplozji – informacje, które mogą ujawnić wskazówki dotyczące składu zjawiska.
„Unikalny” pomiar
Chociaż wstępne analizy wciąż trwają, astronomowie już podziwiają niektóre z wczesnych obserwacji. Zdjęcia rentgenowskie z obserwatorium Swift pokazują wyraźne, świecące pierścienie wokół lokalizacji GRB 221009A. Cechy te nie są fizycznie częścią wybuchu, ale „echem świetlnym”, które powstają, gdy promieniowanie rentgenowskie płynące w naszym kierunku z tego zdarzenia rozprasza mikroskopijne ziarna zawieszone w obłokach pyłu wewnątrz naszej własnej galaktyki.
GRB 221009A będzie najlepiej zbadanym rozbłyskiem gamma w historii
Andrei Tiengo
„To zdecydowanie najlepszy zestaw pierścieni obserwowanych wokół rozbłysku gamma, częściowo dzięki jego jasności w promieniach rentgenowskich i bliskości płaszczyzny Galaktyki” — wyjaśnia astronom z Leicester Andrzeja Beardmore'a, który pracuje nad misją Swift.
Beardmore mówi, że analiza pierścieni pozwoli naukowcom zbadać naturę ziaren pyłu międzygwiezdnego, a nawet zbadać położenie obłoków pyłu Drogi Mlecznej, w których się znajdują. „Ponieważ [pierścienie] są tak jasne, odległość do odpowiedzialnych za nie warstw pyłu będzie prawdopodobnie znana z dużą precyzją. To sprawia, że jest to dość wyjątkowy pomiar” – dodaje.
Dlaczego rozbłyski gamma są tak niezwykle interesujące?
Rzeczywiście, ten pomiar jest czymś, czym jest Andrei Tiengo ze Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia we Włoszech, a koledzy już pracowali. „Porównaliśmy nasze pomiary z odległościami uzyskanymi innymi metodami i potwierdzamy, że są one zgodne” – mówi. „Ale wykrywamy więcej chmur z większej odległości i określamy ich odległość z większą dokładnością”.
Pył odpowiedzialny za pierścienie również rozproszył szczególny rodzaj promieniowania rentgenowskiego z wczesnych etapów wybuchu. Te tak zwane „miękkie” promienie rentgenowskie – o energiach od 0.3 do 10 keV – zwykle nie są emitowane w naszą stronę podczas takich zdarzeń, ale można je badać, aby uzyskać szczegółowe informacje o gwieździe, która utworzyła rozbłysk gamma.
„Ponieważ GRB 221009A będzie najlepiej zbadanym rozbłyskiem gamma w historii, jest to fundamentalna informacja, której inaczej by nie było i z pewnością pomoże nam lepiej zrozumieć fizykę najpotężniejszych eksplozji we wszechświecie, – mówi Tiengo.
