2 lipca 2025 roku astronomowie zarejestrowali zdarzenie, które zmieniło naszą wiedzę na temat rozbłysków gamma. Sygnał GRB 250702B okazał się niezwykły: trwał około 25 tysięcy sekund, czyli ponad siedem godzin aktywności promieniowania gamma – prawie dwa razy dłużej niż poprzedni rekord. Dla porównania, większość rozbłysków gamma trwa od milisekund do zaledwie kilku minut.
To odkrycie wzbudziło prawdziwą sensację w środowisku astronomicznym. Jak podkreśla Antonio Martin-Carrillo z University College Dublin, który kierował badaniami: Ten rozbłysk gamma jest niepodobny do jakiegokolwiek widzianego w trakcie 50 lat obserwacji. Faktycznie, spośród około 15 tysięcy rozbłysków gamma zaobserwowanych od 1973 roku żaden nie zbliża się do tego rekordu trwania.
Skąd pochodzi GRB 250702B?
Rozbłysk został zarejestrowany 2 lipca za pomocą teleskopu Fermiego NASA. W ciągu kilku godzin instrument zaobserwował trzy oddzielne erupcje z tego samego źródła, a późniejsze analizy wykazały, że źródło było aktywne już prawie dzień wcześniej, co stwierdzono dzięki danym z rentgenowskiego teleskopu Einstein Probe. Wstępnie podejrzewano, że zdarzenie zaszło w naszej Galaktyce, jednak dokładne obserwacje Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) pozwoliły ustalić, że rozbłysk ma pochodzenie pozagalaktyczne – pochodzi z galaktyki oddalonej o kilka miliardów lat świetlnych od nas.
Obserwacje przy użyciu wielu teleskopów w paśmie optycznym i podczerwonym, w tym przy użyciu teleskopu Kecka, teleskopów Gemini, teleskopu Magellana-Baadeya i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), ujawniły zadziwiające właściwości tego zdarzenia. Poświata widoczna tuż po rozbłysku pochodzi z wysokoenergetycznego strumienia materii poruszającego się niemal z prędkością światła, charakterystycznego dla rozbłysków gamma. Jednakże źródło tego strumienia pozostaje zagadką.
Galaktyka pod lupą
Spektakularne obserwacje wykazały, że galaktyka macierzysta GRB 250702B jest masywnym, zapylonym układem o masie około 1010,66 mas Słońca – wyraźnie asymetrycznym, z dwiema galaktykami w procesie wielkiego zderzenia. Takie środowisko jest bogatym źródłem odkryć, ale również utrudnia precyzyjne określenie natury rozbłysku.
Obserwacje wskazują, że rozbłysk nie pochodzi z otoczenia centralnej czarnej dziury galaktyki. Jest to ważny wskaźnik, eliminujący jedną z możliwych hipotez.
Zdumiewające możliwości
Standardowe modele rozbłysków gamma przewidują dwa scenariusze: albo kolaps masywnej gwiazdy, albo zderzenie dwóch gwiazd neutronowych. Jednak oba powinny oznaczać znacznie krótsze rozbłyski. Długość trwania GRB 250702B wymaga zatem wyjaśnienia.
Jednym z najbardziej obiecujących jest scenariusz, w którym czarna dziura o masie gwiazdowej opada na gwiazdę helową w układzie podwójnym. W tym modelu czarna dziura rozpada się i eksploduje z wnętrza gwiazdy, wyrzucając moc w formie ultrarelatywistycznych strumieni. Tak zwany helium merger model wyjaśnia ekstremalny czas trwania i obserwowane właściwości spektralne rozbłysku.
Alternatywne wyjaśnienia obejmują: atypowy kolaps, zderzenie gwiazdy helowej z czarną dziurą o masie gwiazdowej, rozerwanie gwiazdy przez zwarty obiekt o masie gwiazdowej (micro-tidal disruption event, tj. mikro-TDE) lub rozerwanie gwiazdy przez czarną dziurę o masie pośredniej położoną poza jądrem galaktyki.
Zagadka pod pyłem
Pomimo mocy JWST badacze nie zdołali dostrzec spodziewanej supernowej towarzyszącej rozbłyskowi. Powód jest prozaiczny – ogromne ilości pyłu galaktycznego całkowicie zaciemniły to światło. Ta otoczka pyłu, choć utrudnia obserwacje, potwierdza też ekstremalną naturę zdarzenia.
Znaczenie odkrycia
GRB 250702B należy do elitarnej grupy skrajnie długotrwałych rozbłysków gamma, o których wiemy zadziwiająco mało. Odkrycie to dostarcza naukowcom bezcennych danych do testowania teorii dotyczących najbardziej energetycznych procesów fizycznych we Wszechświecie. Każdy taki przypadek stanowi okazję do głębszego zrozumienia mechanizmów rządzących powstawaniem czarnych dziur i zderzeniami gwiazd.
Astronomowie czekają na następne podobne zdarzenie, aby ostatecznie wyjaśnić naturę GRB 250702B i dostarczyć wymownego dowodu wyjaśniającego to niezwykłe zjawisko.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Record-Breaking Cosmic Explosion Challenges Astronomers’ Understanding of Gamma-Ray Bursts
- Optical/infrared observations of the extraordinary GRB 250702B: a highly obscured afterglow in a massive galaxy consistent with multiple possible progenitors
Źródło: Uniwersytet Karoliny Północnej
Na ilustracji: Wizja artystyczna ultrarelatywistycznego strumienia GRB 250702B (poruszającego się z prędkością bliską prędkości światła) uciekającego z zapylonej, masywnej galaktyki macierzystej. Źródło: NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick
