Astronomowie potwierdzili wykrycie niezwykle potężnej kosmicznej eksplozji – odpowiadającej energii miliarda słońc – na podstawie jej utrzymującego się „echa” w falach radiowych. To zdarzenie, rozbłysk promieniowania gamma (GRB), początkowo pozostało niewykryte, ponieważ jego początkowa emisja nie była skierowana w stronę Ziemi. Odkrycie to podkreśla, że nawet najbardziej energetyczne zjawiska we wszechświecie mogą umknąć wykryciu, jeśli nie są odpowiednio ustawione, ale nadal można je zidentyfikować na podstawie ich efektów.
Natura rozbłysków promieniowania gamma
GRB to jedne z najbardziej niszczycielskich zdarzeń w przestrzeni kosmicznej, do których dochodzi, gdy masywne gwiazdy zapadają się w czarne dziury lub gdy łączą się zwarte obiekty. Eksplozje te uwalniają skupione strumienie energii, co oznacza, że tylko obserwatorzy znajdujący się w linii tych strumieni mogą zobaczyć początkowy błysk. Jednakże, gdy strumienie te rozszerzają się i wchodzą w interakcję z otaczającym gazem i pyłem, tworzą blaknącą poświatę, którą można wykryć nawet jeśli pierwotny rozbłysk został pominięty. Ta poświata, zwana „poświatą sierocą”, dostarcza ważnych dowodów na wydarzenie, które w przeciwnym razie pozostałoby ukryte.
Potwierdzenie radiowe
Sygnał oznaczony jako ASKAP J005512-255834 został wykryty przez australijski radioteleskop ASKAP Pathfinder (ASKAP) w Australii Zachodniej. Naukowcy pod kierownictwem Ashny Gulati z Uniwersytetu w Sydney opisali to jako najbardziej przekonujące jak dotąd wykrycie sierocej poświaty.
“GRB to potężne, precyzyjnie ukierunkowane eksplozje… jeśli strumień GRB nie jest wycelowany w nas, pierwotny dżet może pozostać niewykryty. Jednak później, gdy ten dżet przebije się przez otoczenie, widzimy blaknącą poświatę… zwaną „poświatą sierocą”.
Teoretyzowano o istnieniu tych poświat przez dziesięciolecia, ale trudno było je udowodnić bez początkowego jasnego błysku wskazującego na ich obecność. Sygnał ASKAP wyróżniał się długim czasem trwania emisji, szybkim nasileniem w ciągu kilku tygodni i utrzymywaniem się przez ponad 1000 ziemskich dni bez szybkiej ewolucji lub wielokrotnych rozbłysków typowych dla innych przejściowych zdarzeń radiowych.
Śledzenie źródła
Eksplozja miała miejsce w małej, nieregularnej galaktyce oddalonej o około 1,7 miliarda lat świetlnych, w gęstym obszarze gwiazdotwórczym. Zespół wykluczył jako przyczynę zakłócenia pływowe (TDE) – gdy czarne dziury rozrywają gwiazdy – ponieważ eksplozja nie miała miejsca w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w galaktyce. Położenie w gromadzie gwiazd sugeruje, że był to prawdopodobnie wynik zapadnięcia się masywnej gwiazdy.
Istnieje jednak możliwość, że przyczyną może być nieuchwytna czarna dziura o masie pośredniej (od gwiazdowej do supermasywnej). Dokładny charakter prekursora pozostaje nieznany.
Implikacje dla przyszłych badań
Odkrycie dostarcza astronomom ważnego przykładu identyfikacji takich sierocych poświat, które mogą ujawnić niewykryte wcześniej wysokoenergetyczne eksplozje. Rozumiejąc charakterystykę tego zdarzenia – jego jasność, energię i prędkość – badacze mogą udoskonalić swoje poszukiwania słabszych ech kataklizmicznych wydarzeń kosmicznych. Możliwość wykrycia tych nieodebranych eksplozji poszerza naszą wiedzę na temat najpotężniejszych i najbardziej energetycznych procesów we Wszechświecie.
Odkrycie ASKAP J005512-255834 podkreśla, że nawet w przypadku zaawansowanych teleskopów niektóre z najbardziej ekstremalnych zjawisk we Wszechświecie mogą pozostać ukryte, dopóki ich utrzymujące się efekty nie ujawnią ich obecności. Podkreśla to znaczenie ciągłych obserwacji i ulepszonych strategii poszukiwań w celu odkrycia pełnego spektrum kosmicznych eksplozji.
