Prepisujte učebnice o vesmíre, mieril na nás historicky najjasnejší záblesk svetla. Videla ju aj slovenská družica

Záblesk gama žiarenia, ktorý zasiahol našu slnečnú sústavu, bol podľa NASA natoľko jasný, že dočasne úplne oslepil prístroje na detekciu gama žiarení. Vedci dokonca tvrdia, že pozorovaný GRB (Gamma Ray Burst – záblesk gama žiarenia) bol až 70-krát jasnejší, ako ktorákoľvek predtým zaznamenaná udalosť. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Najjasnejší záblesk vo vesmíre od počiatku ľudskej civilizácie

Záblesk z predmetnej udalosti, známej aj ako BOAT (the Brightest Of All Time – najjasnejšia všetkých čias) sa cez slnečnú sústavu prehnal ešte 9. októbra 2022. Ako sme včera informovali aj v samostatnom článku, hoci tento záblesk zaznamenalo množstvo satelitov, počas špičky bol natoľko jasný, že ho satelity za stovky miliónov nedokázali zmerať.

To sa podarilo len slovenskej družici GRBAlpha, za ktorého konštrukciou stojí spoločnosť Spacemanic. Táto miniatúrna družica zvládla heroický čin vďaka malým a technicky inovatívnym detektorom, ktoré dokázali zmerať aj tú najvyššiu jasnosť GRB 221009A.

Hoci pôvodné predpoklady uvádzali, že tento záblesk je natoľko jasný, že sa objaví len raz za 1000 rokov, podľa nových zistení a výpočtov publikovaných v sérii štúdii v žurnále Astrophysical Journal Letters je dokonca ešte vzácnejšia. Zdá sa totiž, že k podobným udalostiam dochádza len raz za 10 000 rokov.

„GRB 221009A bol pravdepodobne najjasnejším výbuchom energie v röntgenovom a gama spektre, ktorý sa objavil od počiatku ľudskej civilizácie,“ uviedol Eric Burns.

Za jeho vznikom stojí zrod čiernej diery

Ako píše portál Phys, keďže celé GRB trvalo viac ako 300 sekúnd, astronómovia ho zaradili medzi „dlhotrvajúce“ GRB, ktoré sú výsledkom výkriku zrodu čiernej diery. Tá sa vytvorila z jadra masívnej a rýchlo rotujúcej hviezdy, ktorá sa zrútila pod ťarchou vlastnej váhy.

Svetelného echo GRB. Williams et al., arXiv, 2023

Novovzniknutá čierna diera potom vypustila mohutné prúdy (relativistické výtrysky / jety) plazmy, ktoré prenikali rýchlosťou svetla cez kolabujúcu hviezdu a žiarili v gama spektre. Po tejto udalosti nasleduje tzv. „dosvit“ alebo „afterglow“ gama žiarenia.

Pozorovaný dosvit pritom nezodpovedal štandardným teóriám. Milimetrové a rádiové vlny boli totiž oveľa jasnenejšie, ako sa očakávalo.

Zvyčajne sú GRB sprevádzané prúdom elektrónov pohybujúcich sa v magnetickým poli rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, čo spôsobuje tzv. synchrotrónové žiarenie (pozn. redakcie: príčinou emisie synchrotrónového žiarenia je zrýchlenie častíc, ktoré vzniká zakrivením ich dráhy vplyvom magnetického poľa). K tomuto deju dôjde keď počiatočná explózia zasiahne medzihviezdne médium.

Podľa akceptovaných teórií sú GRB sústredené do paralelných lúčov tvoriacich tzv. „vysoko kolimované výtrysky“ (highly collimated jets – kolimácia predstavuje sústredenie lúčov do jedného smeru). Podľa pozorovaného dosvitu však výtrysky GRB 221009A nie sú tesne kolimované, alebo sú omnoho komplikovanejšie, než sa očakávalo.

To znamená, že v dosvite tohto GRB je ďalší zdroj synchrotrónovej emisie, alebo je niečo zlé s našimi teóriami synchrotrónového dosvitu.

NASA

„Je možné, že viditeľné a röntgenové svetlo je produkované jednou časťou prúdu, zatiaľ čo prvé milimetrové a rádiové vlny sú produkované inou zložkou,“ uvádza výskumníčka Yvette Cendes. „Je tiež možné, že sme objavili úplne nový mechanizmus vytvárania nadbytočných milimetrových a rádiových vĺn,“ dodáva.

Ako píše portál Space, udalosť BOAT bola tak jasná, že výskumníci očakávajú, že sa na jej mieste zjaví veľký záblesk supernovy. Zatiaľ však žiadnu supernovu na tomto mieste vzdialenom 1,9 miliardy svetelných rokov od Zeme neobjavili a to i napriek tomu, že oblasť preskúmali vesmírnym teleskopom Jamesa Webba.

Prečo bola udalosť tak jasná?

Paradoxne, hoci GRB 221009A bol najjasnejší záblesk gama žiarenia, aký ľudstvo kedy spozorovalo, samotné výtrysky nepatrili medzi tie najsilnejšie. To, čo BOAT urobili tak jasným, bola skutočnosť, že výtrysky boli veľmi úzke a namierené priamo na Zem.

Ilustrácia znázorňujúca dlhý GRB. NASA's Goddard Space Flight Center

Astronómom sa tak naskytol jedinečný pohľad na túto udalosť. Aj keď sme doposiaľ katalogizovali zhruba 12 000 GRB, žiadny z nich nikdy nemieril tak priamo na Zem, ako v novej štúdii skúmaný GRB.

„Keď porovnáte energiu v tomto výtrysku, je veľmi podobná energii výtryskov, ktoré sme videli v iných GRB,“ uviedla astronómka Kate Alexander. „Ukázalo sa však, že všetka energia v tomto výtrysku je sústredená do veľmi malého uhla, takže všetky častice pohybujúce sa v tomto výtrysku sú vyžarované v extrémne úzkom prúde, ktorý bol zhodou okolností zameraný priamo na Zem,“ dodala.

Čítajte viac z kategórie: Novinky