Sygnał ukryty w gigantycznej kosmicznej eksplozji ujawnia dziwne fakty

W październiku 2022 roku został wykryty rozbłysk BOAT (skrót od Brightest Of All Time). Był on skutkiem eksplozji ogromnej gwiazdy, której jądro zapadło się w czarną dziurę. Podczas tego zdarzenia doszło do wyrzutu gigantycznej ilości energetycznych fotonów - zjawisko było tak silne, że naukowcy mieli problem z dokonaniem pomiarów.

Jak mówi astrofizyczka Maria Edvige Ravasio z Uniwersytetu Radboud w Holandii: - Kilka minut po wybuchu BOAT, Monitor Rozbłysków Gamma na pokładzie Fermiego zarejestrował niezwykły szczyt energii, który przykuł naszą uwagę. Kiedy po raz pierwszy zobaczyłam ten sygnał, dostałam gęsiej skórki. Nasze analizy od tego czasu pokazują, że jest to pierwsza linia emisyjna o wysokim poziomie pewności, jaką kiedykolwiek zaobserwowano w ciągu 50 lat badania rozbłysków gamma.

W widmie światło emitowane przez dane źródło przyjmuje układ rozjaśnionych kolorowych pasków. Ich jaśniejsze świecenie wskazuje, że coś powoduje wzmocnienie światła o określonych długościach fal. Z drugiej strony ciemniejsze paski są liniami absorpcyjnymi, które pojawiają się w przypadku, gdy dane długości fal światła są przez coś pochłaniane. Analizując cechy emisyjne i absorpcyjne, można dowiedzieć się m.in. o metaliczności gwiazd, czy określić cząstki występujące w składzie odległych atmosfer egzoplanet.

Jak się okazało, cechy emisyjne były niezwykle silne w rozbłysku BOAT, co według badaczy jest wynikiem zjawiska anihilacji - jest to powstające promieniowanie fotonowe, które tworzy się gdy elektron zderza się ze swoją antycząstką pozytonem (tworzy się wówczas foton).

Wspomniana anihilacja miała miejsce w dżecie, który poruszał się w kierunku Ziemi z prędkością około 99,9 proc. prędkości światła. Z kolei to sprawiło, że zarejestrowana energia wydawała się znacznie wyższa niż była w rzeczywistości. Naukowcy są zdania, że było to swoistą iluzją opartą na naszym "kosmicznym kącie widzenia".

- Ponieważ patrzymy w głąb dżetu, gdzie materia porusza się z prędkością bliską prędkości światła, emisja ta staje się znacznie przesunięta ku błękitowi i popychana jest w kierunku znacznie wyższych energii - wyjaśnia astrofizyk Gor Oganesyan z Instytutu Naukowego Gran Sasso we Włoszech.

Dlatego też astronomowie uważają, że rozbłysk BOAT był w rzeczywistości całkiem normalny - jasność miałaby być jedynie wynikiem jego ukierunkowania (dżet kierował się prosto na nas).

- Po dziesięcioleciach badania tych niesamowitych kosmicznych eksplozji, nadal nie rozumiemy szczegółów działania tych dżetów. Znalezienie wskazówek, takich jak ta niezwykła linia emisyjna, pomoże naukowcom dokładniej zbadać to ekstremalne środowisko - mówi astrofizyczka Elizabeth Hays z NASA Goddard Space Flight Center.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Science.

***

Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!