Η λαμπρότερη έκρηξη όλων των εποχών, τα τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο καταγράφουν φωτόνια

Γράφει η Katrina Miller

Το πρωί της 9ης Οκτωβρίου, τα εισερχόμενα των αστρονόμων που έπεσαν με μια σχετικά μέτρια προειδοποίηση: Το Swift Observatory της NASA είχε μόλις εντοπίσει μια νέα έκρηξη ενέργειας, που υποτίθεται ότι έρχεται από κάπου μέσα στον δικό μας γαλαξία. Αλλά έξι ώρες αργότερα – όταν οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ένα όργανο στο διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi είχε επίσης επισημάνει την εκδήλωση – έφτασε ένα άλλο πιεστικό ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. “Πιστεύουμε ότι αυτή η πηγή είναι πλέον πιθανό μια έκρηξη ακτίνων γάμμα”, διαβάζει. “Αυτό θα πρότεινε μια εξαιρετικά ενεργητική έκρηξη και επομένως ενθαρρύνουμε έντονα την παρακολούθηση.” Με άλλα λόγια, αυτή ήταν μια ευκαιρία σταδιοδρομίας να πιάσει ένα σπάνιο ουράνιο γεγονός σε πραγματικό χρόνο.

Οι αστρονόμοι σε όλο τον κόσμο ξεπήδησαν σε δράση. Ήταν πρόθυμοι να δείξουν τα τηλεσκόπια τους σε αυτή την ισχυρή, εκτοξευμένη έκρηξη των πιο ενεργητικών φωτονίων στο σύμπαν μας. “Και με το Jetted, εννοώ σαν μια πυρκαγιά εκπομπής”, λέει ο Wen-Fai Fong, αστροφυσικός στο Northwestern University. Οι εκρήξεις όπως αυτό θεωρούνται ότι προκαλούνται από τις σουπερνόβες των γιγαντιαίων αστεριών, καταστροφικές καταρρέσεις που γεννούν μαύρες τρύπες. Η έκρηξη, που ονομάστηκε GRB 221009A, έφυγε περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια φωτός μακριά στον αστερισμό της Τοξίτα – ένας από τους πλησιέστερους και πιο ενεργητικούς που παρατηρήθηκαν ποτέ – και είναι πιθανό ότι ένα από τα αεριωθούμενα τζετς έδειχνε τυχαία απευθείας στη Γη. Μαζί, αυτοί οι παράγοντες που έγιναν για ένα φλας τουλάχιστον 10 φορές φωτεινότερα από ό, τι όλοι οι άλλοι που εντοπίστηκαν στις τρεις δεκαετίες από τότε που ανακαλύφθηκαν τέτοιες εκρήξεις, οδηγώντας μερικούς αστρονόμους για να το βγάλουν το “σκάφος” – πιο έντονα όλων των εποχών.

«Σκέφτηκα, είναι πραγματικό; Επειδή αν είναι, είναι ένα εξαιρετικά σπάνιο, μια φορά στη ζωή τύπου γεγονότος “, λέει ο Fong. Αυτή και οι άλλοι βρίσκονται στο πάχος της συλλογής δεδομένων που ελπίζουν ότι θα επιβεβαιώσουν ότι οι ακτίνες προέρχονταν πραγματικά από μια σουπερνόβα και θα τους βοηθήσουν να απομονώσουν ποιες αστρικές ιδιότητες οδήγησαν σε μια τέτοια ενεργειακή έκρηξη και πόσο από το υλικό κατάρρευσης ξεπέρασε το βρέφος μαύρη τρύπα. (Οι θεωρητικές μυρωδιές έχουν ήδη αρχίσει να εμφανίζονται στον διακομιστή Preprint Arxiv.)

Επειδή η εκπομπή καλύπτει σχεδόν όλα τα μήκη κύματος του φωτός, πολλά διαφορετικά όργανα μπορούν να το παρατηρήσουν, τα οποία έχουν μετατρέψει τη μεταθανάτια της ακτίνας γάμμα σε ένα παγκόσμιο επιστημονικό γεγονός. Οι δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά, όπως το NUSTAR της NASA, μετρούν τις ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας, ενώ τοποθεσίες όπως η συμπαγής συστοιχία τηλεσκοπίου της Αυστραλίας συλλέγουν την εκπομπή ραδιοφωνίας της έκρηξης.”Αν δεν λάβουμε δεδομένα μια νύχτα, μπορούμε να εγγυηθούμε ότι κάποιος θα το κάνει”, λέει ο Jillian Rastinejad, φοιτητής της Northwestern που συνεργάζεται με τον Fong.Μαζί, είναι οι παρατηρήσεις του ορατού φωτός από την έκρηξη χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο South Gemini στη Χιλή, τα δεδομένα που θα συμπληρώνονται με μετρήσεις από το τηλεσκόπιο Discovery Lowell στην Αριζόνα, το Bohyunsun Optical Astronomy Optronicy της Νότιας Κορέας.Ακόμη και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μπήκε στη δράση, καθώς οι επιστήμονες ανέφεραν ότι το Afterglow παρατηρήθηκε στην υπέρυθρη ακτινοβολία την περασμένη Παρασκευή.

Αυτά τα φωτόνια θα παραμείνουν για μήνες – ίσως χρόνια – αν και ήδη αρχίζουν να μειώνονται.Αλλά οι επιστήμονες προσβλέπουν επίσης σε αυτό που έρχεται μετά το Afterglow: μια ακίδα στο οπτικό και υπέρυθρο φως που προέρχεται από την προφανή Supernova, η οποία θα επιβεβαιώσει ότι η έκρηξη ακτίνων γάμμα προκλήθηκε πράγματι από έναν κατακλυσμικό αστρικό θάνατο.Αυτό το σήμα εμφανίζεται συνήθως 14 έως 20 ημέρες μετά την έκρηξη.

Με αυτά τα δεδομένα, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν ενδεχομένως να συνδέουν την ύπαρξη βαρέων στοιχείων, όπως το ασήμι και το χρυσό, στο περιβάλλον που περιβάλλει την έκρηξη. Το 2017, ανακάλυψαν ότι οι σύντομες εκρήξεις ακτίνων γάμμα-που διαρκούν μόνο μερικά δευτερόλεπτα – δημιούργησαν τις καυτές, πυκνές και πλούσιες σε νετροντικά συνθήκες που απαιτούνται για να σφυρηλατήσουν τα πιο έντονα μέλη του περιοδικού πίνακα, όπως το θόριο, το οποίο ραδιενεργά αποσυντίθεται στη Γη. Στον πυρήνα για τη δημιουργία θερμότητας. Όμως, ο Brian Metzger, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια, έχει μια χαρά που οι μεγαλύτερες εκρήξεις μπορεί να το κάνουν αυτό. “Δεν είχαμε πολλές ευκαιρίες να δούμε τις σουπερνόβες από αυτούς τους τύπους πολύ ενεργητικών εκρήξεων ακτίνων γάμμα”, λέει, αλλά αυτό το γεγονός θα επιτρέψει τη δοκιμή της θεωρίας του. “Έτσι περιμένω κάποιες εκπλήξεις.”

Σε ορισμένα τηλεσκόπια, οι ημέρες λήψης δεδομένων-ή μάλλον οι νύχτες-είναι αριθμημένες. Σύντομα, η έκρηξη θα βρίσκεται σε ουράνια θέση που δεν είναι πλέον ορατή από αυτά τα πλεονεκτήματα μετά την πτώση του ήλιου. Αυτοί οι αστρονόμοι θα προχωρήσουν στον χαρακτηρισμό των πρώτων ανιχνεύσεων της έκρηξης. Αλλά η ανάλυση των δεδομένων μπορεί να αποδειχθεί προκλητική, ιδιαίτερα για εκείνους που μελετούν τις αρχικές ακτίνες γάμμα. “Τα όργανα μας είναι πολύ ευαίσθητα και προορίζονται να ανιχνεύσουν ελαφρές πηγές”, λέει ο Judith Racusin, αναπληρωτής επιστήμονας του έργου του διαστημικού τηλεσκοπίου Fermi. Αλλά αυτή τη φορά, συλλέχθηκαν εκατομμύρια φωτόνια. “Όλοι αυτοί παίρνουν μπερδεμένα μαζί”, λέει. “Έτσι, αντί να ανιχνεύουμε την ενέργεια κάθε ατομικής ακτίνας γάμμα, ανιχνεύουμε το άθροισμα της ενέργειας αυτών των ακτίνων γάμμα”. Αυτό θα δυσκολευτεί να εξαγάγει πληροφορίες από τον πραγματικό αριθμό των φωτονίων που παρατηρούνται και τις ενέργειές τους  –  ένα μειονέκτημα στην έκρηξη που είναι τόσο εξαιρετικά φωτεινή.

Ακόμα, οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι είναι τυχεροί που είδαν ένα τέτοιο γεγονός.“Είναι συναρπαστικό να έχουμε ένα τέτοιο τέρας στην πίσω αυλή”, λέει ο Metzger. Αναμένουμε να επιβεβαιώναμε την αστρική κατάρρευση ως γένεση της έκρηξης μόλις αυτή την εβδομάδα – αν και θα χρειαστεί χρόνος για να δημοσιευθούν αυτά τα αποτελέσματα. Εν τω μεταξύ, θα συνεχίσουν να συλλάβουν τα λαμπερά απομεινάρια της έκρηξης, να μοιράζονται νέες παρατηρήσεις μεταξύ τους και να θεωρούν τη φυσική πίσω από αυτό που πολλοί καλούν το ουράνιο γεγονός του αιώνα.“Αυτή είναι μια συνεχή προσπάθεια”, λέει ο Fong.”Και παρακολουθούμε απλώς την ιστορία να ξεδιπλώνεται.”

Πηγή: wired.com

Ακολουθήστε το Sahiel.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.