Astronomowie zarejestrowali rekordowy rozbłysk promieniowania gamma

Astronomowie zaobserwowali bezprecedensowe następstwa jednej z najpotężniejszych eksplozji w historii obserwacji kosmosu. Pierwsze ślady tego rekordowego wydarzenia wykryto 9 października. Ostatecznie 14 października potwierdzono eksplozję, którą nazwano GRB221009A. Jak wskazują dane z orbitujących teleskopów rentgenowskich i gamma oraz obserwacje badaczy z NOIRLab NSF, wybuch miał miejsce 2,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi i został prawdopodobnie wywołany przez eksplozję supernowej, która dała początek czarnej dziurze.

Pierwsze informacje o gigantycznej eksplozji kosmicznej wywołały spore poruszenie wśród astronomów z całego świata. Naukowcy ścigali się, chcąc lepiej zbadać następstwa jednego z najbliższych i prawdopodobnie najbardziej energetycznych wybuchów promieniowania gamma (GRB - Gamma Ray Burst), jakie kiedykolwiek zaobserwowano.

Obserwacje przeprowadziły dwa niezależne zespoły za pomocą teleskopu Gemini South w Chile - jednego z bliźniaczych teleskopów Międzynarodowego Obserwatorium Gemini prowadzonego przez NSF's NOIRLab. Urządzenia zostały wycelowane w jasne, świecące pozostałości po wybuchu, który prawdopodobnie zwiastował powstawanie czarnej dziury.

Obserwacjami kierowali Brendan O'Connor z University of Maryland/George Washington University i Jillian Rastinejad z Northwestern University. Pierwsza obserwacja wykorzystała instrument FLAMINGOS-2, spektrograf obrazujący w bliskiej podczerwieni. Druga obserwacja wykorzystała Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS).

- Wyjątkowo długi GRB221009A jest najjaśniejszym GRB, jaki kiedykolwiek zarejestrowano, a jego poświata bije wszelkie rekordy na wszystkich długościach fal - mówi O'Connor. - Ponieważ ten wybuch jest tak jasny, a do tego znajduje się w pobliżu, uważamy, że jest to jedyna w swoim rodzaju okazja, aby zająć się niektórymi z najbardziej fundamentalnych pytań dotyczących tych wybuchów, od powstawania czarnych dziur po testy modeli ciemnej materii - tłumaczy.

Dzięki szybkiej reakcji obserwatoriów i wykorzystaniu nowoczesnych algorytmów do przetwarzania danych, naukowcom bardzo szybko udało się uzyskać obraz wybuchu.

Kiedy tworzą się czarne dziury, napędzają one potężne dżety cząstek, które przyspieszają do prędkości bliskiej prędkości światła. Dżety te następnie przedzierają się przez to, co pozostało z gwiazdy, emitując promieniowanie rentgenowskie i gamma. Jeśli te dżety są skierowane w kierunku Ziemi, można je zaobserwować jako jasne błyski promieniowania X i gamma.

Kolejny tak jasny wybuch promieniowania gamma może nie pojawić się przez dziesięciolecia, a nawet wieki.

Wydarzenie to, ze względu na względną bliskość Ziemi, jest również wyjątkową okazją do lepszego zrozumienia pochodzenia pierwiastków cięższych od żelaza oraz tego, czy wszystkie powstają wyłącznie z fuzji gwiazd neutronowych, czy również z zapadających się gwiazd, które wywołują GRB. - Obserwacje Gemini pozwolą nam w pełni wykorzystać to pobliskie wydarzenie i poszukać sygnatur ciężkich pierwiastków powstałych i wyrzuconych w kolapsie masywnej gwiazdy - mówi O'Connor.

Źródło: NOIRLab, fot. International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. O'Connor (UMD/GWU) & J. Rastinejad & W Fong (Northwestern Univ) Image processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF's NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF's NOIRLab)