Gammapurkaukset ovat voimakkaita energiaräjähdyksiä, joita tutkijat havaitsevat kaukaisissa galakseissa. NASA kuvailee näitä tapahtumia maailmankaikkeuden voimakkaimmiksi tunnetuiksi räjähdysluokiksi, ja niitä havaitaan pääasiassa kuolevien tähtien ja niistä aiheutuvien supernovaräjähdysten yhteydessä. Vuonna 2022 tutkijat löysivät kirkkaimman koskaan tallennetun gammapurskeen ja antoivat sille nimen GRB 221009A. Ja uusi tutkimus vahvisti, että tämä ennennäkemätön sähkömagneettisen energian purkaus johtui supernovaksi muuttuneen tähden romahtamisesta.
Vaikka tutkimus paljasti joitain tähän tapahtumaan liittyviä mysteereitä, seurauksia GRB 221009A tuovat edelleen tutkijoille uusia haasteita, jotka haastavat olemassa olevat supernovateoriat.
Tutkimuksen takana olevat tutkijat tutkivat GRB 221009A:ta James Webbin avaruusteleskooppia käyttäen. Teleskoopin ominaisuuksien ansiosta tutkijaryhmä pystyi keskittymään sähkömagneettisen spektrin lähi-infrapunaosaan, mikä mahdollisti siihen liittyvän supernovan selkeän havaitsemisen. Tämä tapahtuma oli niin äärimmäinen, että se sokaisi useimmat gammasädeilmaisimet kaksi vuotta sitten.
GRB 221009A havaittiin 2,4 miljardin valovuoden etäisyydeltä Maapallo, Jousimiehen tähdistön suuntaan. Se kesti useita satoja sekunteja ja, kuten tutkijat huomauttavat, säteili eräitä korkean energian fotoneista, joita orbitaaliset gammasädeilmaisimet ovat koskaan tallentaneet. Tämän mittakaavan tapahtuma tapahtuu kerran muutamassa tuhannessa vuodessa, joten näin harvinainen mahdollisuus yksityiskohtaiseen havainnointiin ja tutkimukseen ei voitu jättää huomiotta.
Gammasäteilypurkauksen kirkkaus peitti kaikki mahdolliset seuranta-supernovan havainnot seuraavina kuukausina (kuten auton ajovalot sokaisivat auton). Osana tutkimusta tutkijat analysoivat Webb-teleskoopin keräämiä tietoja kuusi kuukautta räjähdyksen jälkeen. Avaruusteleskooppi havaitsi merkkejä siitä, että tähti oli muuttunut supernovaksi, mutta samalla sen kirkkaus hämmensi tutkijoita, koska se ei vastannut odotuksia.
Webb-teleskoopilla saatujen tulosten mukaan supernova näytti "melko tyypilliseltä" verrattuna supernoveihin, jotka liittyvät vähemmän tehokkaisiin gammapurskeisiin. GRB 221009A:ta edeltäneen erityisen korkeaenergisen supernovan odotettiin, mutta tietoja ei ollut saatavilla. Joten vahvistettuaan, että ennätysmäisen gammapurkauksen aiheutti supernova, tiimi etsi merkkejä raskaita elementeistä, jotka muodostuivat romahtavan tähden sisällä.
Raskaiden alkuaineiden, kuten kullan ja platinan, kosminen alkuperä on edelleen mysteeri tähtitieteessä. Vaikka tunnetut lähteet sisältävät kahden neutronitähden sulautumisen, se ei voi selittää raskaiden atomien suurta määrää y:ssä. universumi. Toinen mahdollisuus on massiivisen tähden romahtaminen, mikä voi johtaa ennennäkemättömään GRB 221009A:n kaltaiseen räjähdykseen. Mutta tutkittuaan GRB 221009A:n päästöjä tutkijat eivät löytäneet merkkejä raskaista elementeistä. Joten nyt tähtitieteilijät etsivät selitystä tyypillisen supernovan aiheuttamalle korkeaenergiselle gammasäteilypurkaukselle ja tutkivat samalla myös muita mahdollisia tiheiden metallien lähteitä universumissa.
He eivät myöskään ole vielä selvittäneet, kuinka sama tähti tuotti "normaalin" supernovan ja ennätysmäisen gammapurskeen, mutta yksi teoria liittyy relativististen suihkujen muotoon ja rakenteeseen. Kun massiiviset tähdet romahtavat, ne luovat ainesuihkuja. Jos nämä suihkut ovat kapeita, ne voivat luoda tarkemman ja kirkkaamman säteen.
Lue myös: