Flera rymdteleskop som skannar himlen efter kraftfulla kosmiska explosioner har upptäckts en av de ljusaste gammastrålningsskurarna som någonsin upptäckts. De första bevisen tyder på att explosionen av högenergistrålning inträffade när en extremt massiv stjärna kollapsade – en process som resulterar i en enorm flod av gammastrålar och röntgenstrålar. Astronomer har tävlat om att följa upp upptäckten med en forskare som tyder på att den kommer att bli den "bäst studerade gammastrålningsutbrottet i historien".
De första rapporterna om explosionen, katalogiserad som GRB 221009A, kom från Neil Gehrels Swift-observatoriet och Fermi Gamma-ray Space Telescope, som båda övervakar universum vid gammastrålning och röntgenvåglängder. Deras system märkte att en ljus källa dyker upp i stjärnbilden Sagitta den 9 oktober. Explosionen plockades också upp av European Space Agencys Solar Orbiter-uppdrag och sedan dess har många andra observatorier – inklusive de som tittar på synliga våglängder – granskat det blekande eldklotet från händelsen, som är känt som "efterglöden".
En av de mest slående aspekterna med GRB 221009A är dess närhet. Explosionen tycks ha inträffat i en galax cirka två miljarder ljusår bort, vilket är betydligt närmare än en "genomsnittlig" gammastrålningshändelse som kan ligga cirka 10 miljarder ljusår bort. Leicester University astronom Kim Page, som arbetar på NASA:s Swift-uppdrag, säger att sådan närhet hade "en stor roll att spela" i varför denna explosion verkade så ljus.
Den ljusa och närliggande naturen hos GRB 221009A borde ge forskare mycket att studera. "Vi har många fotoner över det elektromagnetiska spektrumet, och detta kommer att göra det möjligt för oss att skära upp data finare," tillägger Page. Forskare kommer också att hoppas kunna undersöka hur explosionens kemiska signatur, eller spektrum, utvecklas – information som kan avslöja ledtrådar om fenomenets sammansättning.
En "unik" mätning
Medan inledande analyser fortfarande pågår, förundras astronomer redan över några av de tidiga observationerna. Röntgenbilder från Swift-observatoriet visar framträdande, glödande ringar runt platsen för GRB 221009A. Dessa särdrag är inte fysiskt en del av explosionen utan "ljusekon" som orsakas när röntgenstrålning som strömmar mot oss från händelsen sprider mikroskopiska korn upphängda i dammmoln inuti vår egen galax.
GRB 221009A kommer att bli den bäst studerade gammastrålningen i historien
Andrea Tiengo
"Detta är den överlägset bästa uppsättningen ringar som setts runt en gammastrålning, delvis tack vare dess ljusstyrka i röntgenstrålar och dess närhet till det galaktiska planet", förklarar Leicester-astronomen Andrew Beardmore, som arbetar på Swift-uppdraget.
Beardmore säger att analys av ringarna kommer att göra det möjligt för forskare att undersöka arten av de interstellära dammkornen och till och med undersöka var Vintergatans dammmoln finns där de finns. "Eftersom [ringarna] är så ljusa, kommer avståndet till dammskikten som ansvarar för [dem] troligen att vara känt med stor precision. Det gör det till ett ganska unikt mått”, tillägger han.
Varför är gammastrålning så extremt intressant?
Faktum är att den mätningen är något som Andrea Tiengo från Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia, i Italien, och kollegor har redan arbetat med. "Vi har jämfört våra mätningar med avstånden från andra metoder och vi bekräftar att de är kompatibla", säger han. "Men vi upptäcker fler moln upp till ett större avstånd och bestämmer deras avstånd med högre noggrannhet."
Dammet som är ansvarigt för ringarna har också spridit en viss typ av röntgenljus från de tidiga stadierna av sprängningen. Dessa så kallade "mjuka" röntgenstrålar – med energier på mellan 0.3 och 10 keV – sänds vanligtvis inte ut mot oss under dessa händelser, men de kan studeras för detaljer om stjärnan som bildade gammastrålningen.
"Eftersom GRB 221009A kommer att bli den bäst studerade gammastrålningen i historien, är detta en grundläggande information som annars skulle saknas och den kommer säkerligen att hjälpa oss att bättre förstå fysiken för de mest kraftfulla explosionerna i universum, ” säger Tiengo.
