Astronomi su zabilježili iznimno dugotrajan izboj gama-zračenja čiji je središnji izvor energije ostao aktivan oko 27 dana. Događaj označen kao GRB 220706A nadmašuje prethodni rekord za približno 20 dana, a znanstvenici još ne znaju što je pokretalo tako dugotrajnu eksploziju
Astronomi su otkrili velik izboj gama-zračenja (GRB), kozmičku eksploziju čija je snaga i trajanje nadmašila skoro svačija očekivanja.
Izboj GRB 220706A zabilježen je 6. srpnja 2022, a posebnim ga čini to što je njegov središnji izvor energije ostao aktivan i nakon početne eksplozije, stvarajući naknadne izboje rendgenskog zračenja tijekom približno 27 dana, što je oko 20 dana dulje od prethodnog rekorda. 'Ukratko, GRB 220706A iznimno je kasni rendgenski izboj. Takvi su izboji uobičajeni nakon eksplozija gama-zračenja, ali dosad su se pojavljivali unutar prvih nekoliko dana nakon otkrivanja eksplozije', rekao je za Space.com Benjamin Gompertz sa Sveučilišta u Birminghamu u Engleskoj.
Prema njegovim riječima, činjenica da se dodatna aktivnost pojavila oko 27 dana nakon eksplozije, promatrano u referentnom sustavu samog izboja, pokazuje da je proces koji je pokreće i dalje bio aktivan. Prethodni rekord za tako kasni izboj iznosio je približno šest dana.
vezane vijesti
Što je pokrenulo neobičnu eksploziju?
Izboji gama-zračenja među najsnažnijim su eksplozivnim događajima u svemiru. Povezuju se sa sličnim procesima koji obično stvaraju dugotrajne izboje gama-zračenja - urušavanjem masivnih zvijezda koji može izazvati supernovu i dovesti do nastanka crne rupe.
Kratkotrajni izboji se, s druge strane, smatraju posljedicom sudara dviju neutronskih zvijezda ili drugih zvjezdanih ostataka. GRB 220706A pripada rijetkoj skupini takozvanih 'ultradugih izboja gama-zračenja' kod kojih izvor energije ostaje aktivan znatno dulje nego kod uobičajenih događaja, te čije podrijetlo još nije razjašnjeno. 'Ne znamo što je središnji izvor energije koji pokreće ovu eksploziju, i upravo je to ono što ovaj događaj čini toliko zanimljivim', rekao je Gompertz.
Iako je uz događaj zabilježena supernova, ona sama po sebi ne objašnjava ni iznimno kasne rendgenske izboje ni neuobičajenu svjetlinu supernove.
Je li riječ o magnetaru?
Jedno od mogućih objašnjenja uključuje neutronsku zvijezdu s vrlo jakim magnetskim poljem - magnetara. Sličan slučaj, naglašava izvor, zabilježen je 2011. godine, kada je izboj GRB 111209A bio povezan s neuobičajeno sjajnom supernovom označenom kao SN 2011k. Istraživači su tada zaključili da bi izboj mogao pokretati magnetar koji se okreće približno tisuću puta u sekundi.
Budući da supernova povezana s GRB-om 220706A pokazuje sličnosti s tim ranijim događajem, prisutnost magnetara je vrlo moguća.Takvo bi objašnjenje bilo u skladu s nekim super-sjajnim supernovama za koje se također pretpostavlja da ih pokreću magnetari. Postoji i druga mogućnost: mlazovi čestica povezani s izbojem gama-zračenja mogli bi se sudarati s gustim slojevima materijala koje je zvijezda izbacila pred kraj života, dok je postajala nestabilna i odbacivala svoje vanjske slojeve. Slični procesi razmatraju se i pri proučavanju super-sjajnih supernova.
Zvijezda tisuću puta veća od Sunca?
Istraživači razmatraju mogućnost da je eksploziju izazvala zvijezda znatno veća od onih koje obično proizvode izboje gama-zračenja.Veća zvijezda mogla bi dulje kolabirati, čime bi se produljilo i razdoblje tijekom kojeg se oslobađa energija potrebna za pokretanje mlaza čestica.
Među mogućim kandidatima su Wolf-Rayetove zvijezde, masivne i kompaktne zvijezde koje mogu imati približno deset puta veći polumjer i deset puta veću masu od Sunca. Međutim, prema procjenama istraživačkog tima, ni kolaps takve zvijezde ne bi bio dovoljan da objasni energiju potrebnu za GRB 220706A.
'Procijenili smo da bi nam za pokretanje GRB-a 220706A bila potrebna zvijezda čiji je polumjer približno tisuću puta veći od Sunčeva. To bi upućivalo na skupinu zvijezda poznatih kao plavi superdivovi', objasnio je Gompertz. Moguće je i da nije bilo samo riječ o neobičnoj zvijezdi, već i ostatku koji je nastao nakon njezina kolapsa. Ako je rezultat bio magnetar, to bi moglo značiti da se kod uobičajenih izboja gama-zračenja češće stvaraju crne rupe. Istraživači još ne mogu zaključiti pripadaju li ovakvi ultradugi izboji istoj populaciji kao uobičajeni izboji gama-zračenja ili predstavljaju zasebnu vrstu kozmičkih događaja. Slučaj GRB 111209A, zajedno s neuobičajeno sjajnom supernovom, dodatno podupire mogućnost da su uključene drukčije vrste zvijezda, no pitanje ostaje otvoreno.
Zašto je teško otkriti još dulje izboje?
Moguće je da u svemiru postoje izboji gama-zračenja koji traju još dulje, ali ih dosad nismo uspjeli otkriti.
Jedan je problem položaj satelita koji ih promatraju. Mnogi instrumenti za otkrivanje takvih događaja nalaze se u niskoj Zemljinoj orbiti, pa im Zemlja svakih otprilike 90 minuta povremeno zaklanja promatrani izvor. To nije velika prepreka za uobičajene izboje koji traju od deset do stotinu sekundi, ali znatno otežava praćenje događaja koji traju danima. Osim toga, čini se da dugotrajni izboji pokazuju više aktivnosti u rendgenskom nego u gama-području spektra.
Zbog toga bi nova promatračka misija Einstein Probe, osjetljivija na rendgensko zračenje nego na gama-zračenje, mogla pomoći u otkrivanju dodatnih ultradugih izboja. 'Nadamo se da ćemo otkriti još nekoliko takvih događaja koje ćemo moći proučavati kako bismo počeli razumijevati iznimne izvore energije koji ih pokreću', zaključio je Gompertz. Predrecenzirana verzija istraživanja dostupna je na repozitoriju arXiv.
