Ето какво е предизвикало най-ярката експлозия, виждана някога в Космоса

И збухването на гама-лъчи GRB 221009A е толкова необичайно за тези събития, че бихме могли да очакваме да видим нещо толкова ярко само веднъж на хиляда години. Естествено, астрономите очакваха, че причината е някакво феноменално събитие - но вместо това откриха нещо, което изглежда като съвсем обикновена свръхнова, с малко улики за това защо тя би произвела нещо толкова ослепително.

Повечето видове събития следват определени модели на разпределение и размер. Най-мощното земетресение или вулканично изригване едва ли ще се различава толкова много от втория и третия пример. Всичко това превръща GRB 221009A в постоянна загадка за астрономите. Избухването е било толкова ярко, че е наситило сателитните детектори за гама-лъчи, въпреки че се намира на 2,4 милиарда светлинни години от нас, което ни пречи да го измерим директно. Въпреки това, изучавайки неговото послесветло, астрономите стигнаха до заключението, че то е било 70 пъти по-ярък от сегашното второ място.

From @IFLScience: We Now Know What Caused The Brightest Explosion Ever Seen In Spacehttps://t.co/icckbXdF87#space #spacenews #perthnews #wanews #communitynews pic.twitter.com/Vt1TQYZATw

— Perth Observatory (@perthobs) April 15, 2024

Астрономите нарекоха GRB 221009A "Най-яркият за всички времена" (B.O.A.T.) и изчислиха, че би трябвало да виждаме подобно явление веднъж на хиляда години, поради което е доста изненадващо, че то се е появило през няколкото десетилетия, откакто съществуват сателитните детектори за гама-лъчи. 

Смята се, че дълги гама-изригвания като това са свързани с раждането на черни дупки, обикновено от свръхнови в звезди с маса над 25 слънчеви маси. Можем да предположим, че това е била особено огромна свръхнова, която е създала изключителна черна дупка. Ако това е така, би било логично събитието да е инициирало r-процес, за който се смята, че е отговорен за елементи като платина и злато.

Голям екип е използвал JWST, за да изследва послесветлината на свръхновата GRB 221009A за признаци на нещо нестандартно, което би могло да е причина за това. Те открили, че следсветлината на свръхновата е отговорна за това, но спектърът не е нито особено ярък, нито богат на благородни метали. Това не е Мидас.

"Когато потвърдихме, че GRB е генериран от колапс на масивна звезда, това ни даде възможност да проверим хипотеза за това как се образуват някои от най-тежките елементи във Вселената", казва д-р Питър Бланчард от Северозападния университет в изявление. 

Вместо да се втурнат веднага, когато последиците от GRB биха засенчили придружаващата го свръхнова, те избраха търпението. 

"Така нареченото послесветло на GRB беше като фаровете на кола, която идва право към вас и ви пречи да видите самата кола. Така че трябваше да изчакаме то да избледнее значително, за да ни даде шанс да видим свръхновата", споделя Бланчард.

The collapse of a massive star may have caused the brightest cosmic explosion of all time, astronomers have saidhttps://t.co/E8HFha0Ume

— RTÉ News (@rtenews) April 12, 2024

Почти шест месеца по-късно времето е преценено като подходящо. С помощта на JWST Бланчард и съавторите забелязват познатите подписи на елементи като кислород и никел, които са отличителни белези на свръхновите, но сиянието не е пропорционално толкова ярко, колкото съпътстващия GRB.

 "Не видяхме следи от тези тежки елементи, което предполага, че изключително енергичните GRB като B.O.A.T. не произвеждат тези елементи. Това не означава, че всички GRB не ги произвеждат, но е ключова информация, тъй като продължаваме да разбираме откъде идват тези тежки елементи. Бъдещите наблюдения с JWST ще определят дали "нормалните" братовчеди на B.O.A.T. произвеждат тези елементи", обяснява Бланчард.

Откритията оставят поне две големи загадки: защо е несъответствието между яркостта на GRB и свръхнова и откъде идват тежките елементи?

Знаем, че r-процесът протича в килотонови звезди, където две неутронни звезди се сливат, но това са толкова редки събития, че има съмнения дали те могат да обяснят всички тежки елементи, които виждаме.

"Вероятно има и друг източник. Сливането на двойни неутронни звезди отнема много дълго време. Две звезди в двойна система първо трябва да се взривят, за да оставят след себе си неутронни звезди. След това може да отнеме милиарди и милиарди години, докато двете неутронни звезди бавно се приближат и накрая се слеят. Но наблюденията на много стари звезди показват, че части от Вселената са били обогатени с тежки метали, преди повечето двойни неутронни звезди да са имали време да се слеят. Това ни насочва към алтернативен канал", казва Бланчард.

Ако най-яркият GRB на всички времена не е този друг източник, то какво е?

Отговорете (правилно) на този въпрос и ще запишете името си в историята на астрономията. Също толкова важно може да бъде да обясните как една обикновена свръхнова и един грандиозен GRB образуват астрономическата версия на "Нотинг Хил". 

Част от отговора може да се крие в това, че гама-лъчите от B.O.A.T. изглежда са били необичайно фокусирани. Смята се, че звездите, които предизвикват дълги GRB, се въртят особено бързо преди експлозиите си, което ги кара да изстрелват струи от материал със скорост, близка до тази на светлината, когато настъпи големият им момент. Колкото по-тесни са струите, толкова по-фокусиран става снопът гама лъчи, което намалява вероятността случайна галактика като нашата да попадне в снопа, но го прави много по-ярък, ако попадне.

Защо струите на B.O.A.T. са били толкова тесни, не е известно, но това поне прави въпроса малко по-разбираем.

Друга възможна част от отговора може да се крие в галактиката-приемник на B.O.A.T. JWST разкри, че това е екстремна галактика, в която нови звезди се образуват с изключителна скорост. Повече нови звезди означават по-голям шанс за свръхнови, но може би това влияе и на тези, които се случват по някакъв неизвестен начин.

Галактиката също така е почти чист водород и хелий, с около една осма от концентрацията на метали на Слънцето - най-ниската, наблюдавана досега в носител на комбинация от свръхнови с избухване на гама-лъчи. Това означава, че звездообразуването трябва да е съвсем ново, тъй като предишните поколения звезди биха повишили съдържанието на метали.

Авторите все още не знаят как тези особености биха могли да допринесат за това изключително събитие, но вероятно по някакъв начин имат отношение към него.

(Във видеото може да научите повече за: Любопитни факти за космоса)

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase