Cercetătorii au detectat o explozie record în spațiu care are loc o dată la o mie de ani

Explozia spațială de raze gamma record detectată în octombrie 2022 a fost descrisă acum drept un eveniment ce se întâmplă o dată la o mie de ani.

Explozia spațială de raze gamma se numește GRB 221009A și, având până la 18 teraelectronvolți de energie cuprinsă în emisiile sale de lumină, este considerată cea mai puternică explozie de raze gamma înregistrată vreodată.

Conform analizelor, această explozie excepțională de lumină a încălcat și numeroase reguli. Curba de lumină a strălucirii sale nu se potrivește cu descrierile teoretice despre cum ar trebui să se formeze așa ceva, sugerând că există ceva interesant și unic la GRB 221009A.

Exploziile de raze gamma sunt cele mai violente explozii din Univers, fiind atât de puternice încât eliberează mai multă energie decât ar face-o Soarele în 10 miliarde de ani. Izbucnirile de radiație electromagnetică sunt cauzate de evenimente cataclismice: exploziile de supernovă sau hipernova pe care le suferă stelele masive la sfârșitul vieții sau ciocnirile sistemelor binare care implică cel puțin o stea neutronică.

Explozia spațială de raze gamma care se întâmplă o dată la o mie de ani

GRB 221009A a fost detectată pentru prima dată pe 9 octombrie 2022 și a fost considerată inițial a fi o fulgerare mai puțin puternică de raze X de la o sursă relativ apropiată.

Dar observațiile ulterioare au dezvăluit că fulgerul de lumină a călătorit de mult mai departe decât se credea inițial, 2,4 miliarde de ani-lumină (ceea ce o face să rămână una dintre cele mai apropiate explozii de raze gamma detectate vreodată), ceea ce înseamnă că a fost și mult mai puternică decât se credea prima dată, relatează Science Alert.

În următoarele 73 de zile de la descoperirea inițială, astronomii au urmărit explozia cu nerăbdare, studiind evoluția curbei luminii sale. Cercetătorii s-au oprit după aceea, deoarece strălucirea s-a mutat în spatele Soarelui, dar urmează să reapară în prezent.

Într-o lucrare disponibilă în arXiv și condusă de Maia Williams, de la Pennsylvania State University, din SUA, o echipă de astronomi a descoperit că strălucirea cu raze X a GRB 221009A de imediat după izbucnire a fost cea mai strălucitoare detectată vreodată de observatorul Swift. Într-o simulare a exploziilor generate aleatoriu, doar una din 10.000 a fost la fel de puternică ca GRB 221009A.

Odată ce a fost luată în considerare distanța, luminozitatea GRB 221009A a fost în concordanță cu alte explozii de raze gamma din catalogul Swift. Altele par mai slabe pentru că sunt mai departe. Conform calculelor echipei, caracteristicile combinate ale GRB 221009A fac ca explozia spațială de raze gamma să fie un eveniment deosebit de rar.

„Estimăm că GRB-uri la fel de energice și apropiate ca GRB 221009A apar cu o rată de circa 1 la 1.000 de ani, ceea ce face din aceasta un eveniment cu adevărat remarcabil, puțin probabil să se repete în timpul vieții noastre”, au scriu cercetătorii.

Lumina generată de explozie

Ceea ce face GRB-urile cu adevărat deosebite este evoluția luminii ulterioare, care nu se potrivește cu teoria standard. Exploziile de raze gamma sunt de obicei urmate de strălucirea electronilor care se deplasează la viteze apropiate de cea a luminii. Denumită emisie de sincrotron, aceasta este rezultatul șocurilor care se formează atunci când explozia inițială lovește mediul interstelar.

Se crede că exploziile de raze gamma în sine constau din energie concentrată în raze paralele care formează jeturi foarte colimate. Studierea emisiei de sincrotron care urmează îi poate ajuta pe astronomi să descopere forma exploziei și a jeturilor.

Potrivit lui Williams și echipei ei, strălucirea ulterioară sugerează că structura cu jet a GRB 221009A este fie mai complicată decât se așteptau, fie nu este colimată îngust. Acest din urmă scenariu, spun oamenii de știință, va avea implicații profunde pentru bugetul energetic al evenimentului.

Explozia spațială de raze gamma ar putea schimba teoriile actuale

Într-o altă lucrare, disponibilă tot în arXiv, dar condusă de data aceasta de Tanmoy Laskar, de la University of Utah, din SUA, o echipă de astronomi sugerează că această strălucire ciudată ar putea însemna că există o sursă suplimentară de emisie de sincrotron în lumina exploziei de raze gamma, dar implicațiile ar putea fi, de asemenea, mai grave. Problema, sugerează ei, ar putea fi că există ceva fundamental greșit în teoria luminii ulterioare a sincrotronului.

O a treia lucrare disponibilă în arXiv, și condusă de Manisha Shrestha, de la University of Arizona, din SUA, constată că strălucirea ulterioară nu conține unele dintre caracteristicile pe care cercetătorii s-ar aștepta să le vadă într-o explozie de supernovă.

Acest lucru, consideră ei, ar putea însemna că cea mai mare parte a bugetului energetic al GRB 221009A a fost cheltuită pentru jeturi, sugerând că responsabilă nu ar fi fost o stea care explodează.

Noi observații la orizont

Se așteaptă ca strălucirea ulterioară să reapară din spatele Soarelui în această lună și se așteaptă ca aceasta să fie foarte vizibilă pentru telescoapele noastre în mai multe lungimi de undă. Orice s-ar întâmpla cu această explozie ciudată, astronomii vor lucra foarte mult pentru a o înțelege.

Toate cele trei lucrări au fost transmise către The Astrophysical Journal Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Praful de pe Lună ne-ar putea ajuta să evităm supraîncălzirea planetei noastre

Test de cultură generală. Cum miroase spațiul cosmic?

Cercetătorii au explicat cum au apărut canioanele de pe satelitul Charon al lui Pluto

Cercetătorii au detectat o nouă structură ciudată de „bule moleculare” în spațiu