انفجارهای پرتو گاما انفجارهای انرژی قدرتمندی هستند که دانشمندان در کهکشان های دور مشاهده می کنند. ناسا این رویدادها را قوی‌ترین دسته از انفجارهای شناخته شده در جهان توصیف می‌کند و عمدتاً در ارتباط با ستارگان در حال مرگ و انفجارهای ابرنواختر ناشی از آن مشاهده می‌شوند. در سال 2022، محققان درخشان ترین انفجار پرتو گامای ثبت شده را کشف کردند و آن را GRB 221009A نامیدند. و یک مطالعه جدید تأیید کرد که این انفجار بی‌سابقه انرژی الکترومغناطیسی ناشی از فروپاشی ستاره‌ای است که به ابرنواختر تبدیل شده است.
اگرچه این مطالعه برخی از اسرار مرتبط با این رویداد را نشان داد، اما پیامدهای آن GRB 221009A هنوز دانشمندان را با چالش های جدیدی مواجه می کند که نظریه های ابرنواختری موجود را به چالش می کشد.
دانشمندان پشت این مطالعه GRB 221009A را با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب مطالعه کردند. به لطف قابلیت‌های این تلسکوپ، تیم دانشمندان توانستند روی بخش نزدیک به فروسرخ طیف الکترومغناطیسی تمرکز کنند که امکان تشخیص واضح ابرنواختر مرتبط با آن را فراهم کرد. این رویداد آنقدر شدید بود که دو سال پیش اکثر آشکارسازهای پرتو گاما را کور کرد.
GRB 221009A در فاصله 2,4 میلیارد سال نوری کشف شد زمین، در جهت صورت فلکی قوس. چند صد ثانیه طول کشید و همانطور که دانشمندان اشاره می‌کنند، برخی از پرانرژی‌ترین فوتون‌هایی را که تاکنون توسط آشکارسازهای پرتو گامای مداری ثبت شده‌اند ساطع کرد. رویدادی در این مقیاس هر چند هزار سال یک بار اتفاق می افتد، بنابراین چنین فرصت نادری برای مشاهده و مطالعه دقیق را نمی توان نادیده گرفت.
درخشندگی انفجار پرتو گاما هرگونه رصد احتمالی یک ابرنواختر بعدی را در ماه‌های بعد پنهان کرد (مثلاً مانند چراغ‌های جلوی اتومبیل که خود ماشین را کور می‌کند). به عنوان بخشی از این مطالعه، دانشمندان داده های جمع آوری شده توسط تلسکوپ وب را شش ماه پس از شعله ور تجزیه و تحلیل کردند. تلسکوپ فضایی نشانه هایی مبنی بر تبدیل ستاره به ابرنواختر را شناسایی کرد، اما در عین حال روشنایی آن دانشمندان را متحیر کرد، زیرا انتظارات را برآورده نمی کرد.
با توجه به نتایج به‌دست‌آمده با تلسکوپ وب، این ابرنواختر در مقایسه با ابرنواخترهای مرتبط با انفجارهای پرتو گامای کم‌تر، «نسبتاً معمولی» به نظر می‌رسد. انتظار می رفت که GRB 221009A پیش از یک ابرنواختر با انرژی بالا باشد، اما هیچ داده ای در دسترس نبود. بنابراین پس از تایید اینکه انفجار پرتو گاما توسط یک ابرنواختر ایجاد شده است، به دنبال نشانه‌هایی از تشکیل عناصر سنگین در داخل ستاره در حال فروپاشی بودند.
منشأ کیهانی عناصر سنگین مانند طلا و پلاتین در نجوم یک راز باقی مانده است. اگرچه منابع شناخته شده شامل ادغام دو ستاره نوترونی است، اما نمی تواند تعداد زیاد اتم های سنگین در y را توضیح دهد. جهان. احتمال دیگر فروپاشی یک ستاره عظیم است که می تواند منجر به انفجاری بی سابقه شبیه به GRB 221009A شود. اما پس از مطالعه انتشار GRB 221009A، محققان هیچ نشانه ای از عناصر سنگین پیدا نکردند. بنابراین اکنون اخترشناسان به دنبال توضیحی برای انفجار پرانرژی گامای تولید شده توسط یک ابرنواختر معمولی هستند و در عین حال سایر منابع بالقوه فلزات متراکم در جهان را نیز بررسی می کنند.
آنها همچنین هنوز متوجه نشده اند که چگونه یک ابرنواختر "عادی" و یک انفجار پرتو گامای رکوردشکنی توسط یک ستاره تولید شده است، اما یک نظریه مربوط به شکل و ساختار جت های نسبیتی است. وقتی ستارگان پرجرم فرو می ریزند، فواره های ماده ایجاد می کنند. اگر این جت ها باریک باشند، می توانند پرتو متمرکزتر و روشن تری ایجاد کنند.
همچنین بخوانید: