Rok temu w dzień Bożego Narodzenia satelita Swift zaobserwował w konstelacji Andromedy niecodzienny, bo wyjątkowo długi i silny, rozbłysk gamma. Ostatnio w czasopiśmie “Nature” niezależne grupy naukowców opublikowały dwa różne możliwe wyjaśnienia tego niezwykłego zjawiska.

Jedna teoria wyjaśnia rozbłysk eksplozją supernowej nieznanego typu odległej od nas o miliardy lat świetlnych, druga tłumaczy go jako kolizję dużego kometopodobnego obiektu z gwiazdą neutronową w naszej galaktyce.

Rozbłyski gamma są zwykle krótsze od dwóch minut. Jednak GRB 101225A, jak formalnie oznaczany jest bożonarodzeniowy błysk, był pod tym względem wyjątkowy – trwał bowiem aż 28 minut. Obserwacje pozostałej po wybuchu poświaty nie pozwoliły wyznaczyć odległości wybuchu od Ziemi.

Naukowcy z Instituto de Astrofisica de Andalucia w Hiszpanii doszli do wniosku, że do wybuchu mogło dojść w egzotycznym układzie podwójnym, w którym gwiazda neutronowa obiegała zwykłą gwiazdę wchodzącą właśnie w stadium czerwonego olbrzyma. Czerwony olbrzym gwałtownie zwiększył swoją objętość – tak bardzo, że w ciągu kilkunastu miesięcy wewnątrz jego otoczki znalazła się gwiazda neutronowa. W efekcie połączenia narodziła się czarna dziura oraz dwa przeciwnie skierowane strumienie cząstek poruszających się z prędkością bliską prędkości światła. Powstała również słaba supernowa. Strumienie cząstek wytworzyły promieniowanie gamma.

Oddziaływanie dżetów z gazem odrzuconym przez czerwonego olbrzyma przed połączeniem z gwiazdą neutronową może wyjaśnić dziwne właściwości zarejestrowanego przez nas rozbłysku. Jeśli scenariusz ten jest prawdziwy, wybuch miał miejsce ok. 5,5 miliarda lat świetlnych od nas. W tym miejscu zaobserwowano też obiekt, który może być słabo świecącą galaktyką.

Zespół astronomów z Obserwatorium Brera w Merate we Włoszech zaproponował alternatywną teorię, wg której szczątki dużego (prawdopodobnie około połowy masy planety karłowatej Ceres) kometopodobnego obiektu zniszczonego przez siły pływowe uderzyły w gwiazdę neutronową znajdującą się jedynie 10 000 lat świetlnych od nas.

Artystyczna wizja zniszczenia mniejszego ciała niebieskiego przez gwiazdę neutronową, co wywołało emisję promieniowania gamma.   Obraz: Aurore Simonnet, NASA E/PO, Sonoma State University.

W tym modelu rozbłysk gamma powstaje, gdy wirujące wokół gwiazdy neutronowej grudki materiału uderzają w jej powierzchnię. Zarejestrowane przez teleskop Swift zaburzenia promieniowania rentgenowskiego mogą być spowodowane przez później przybyłe szczątki uderzające w gwiazdę neutronową w trakcie formowania się wokół niej dysku.

Aby potwierdzić ten model, naukowcy szukają śladów podobnych wydarzeń wśród archiwalnych pomiarów. Prowadzone będą również nowe badania w tym kierunku, także w zakresie promieniowania X. Jeśli w w miejscu, gdzie nastąpił rozbłysk, odnaleziony zostanie pulsar, będzie to dobrym potwierdzeniem tej teorii.

Satelita Swift został wystrzelony w 2004 roku i od tego czasu dostarcza nam ogromnej ilości danych na temat rozbłysków gamma, przyczyniając się do znacznego rozwoju wiedzy na ich temat. Przykład GRB 101225A pokazuje jednak, że błyski są dużo bardziej różnorodne, niż nam się dotychczas wydawało.

Autor

Małgorzata Kaczmarczyk
Małgorzata Kaczmarczyk