Gammastrålningskurar är kraftfulla energiexplosioner som forskare observerar i avlägsna galaxer. NASA beskriver dessa händelser som den mest kraftfulla klassen av explosioner som är kända i universum, och de observeras främst i samband med döende stjärnor och de resulterande supernovaexplosioner. År 2022 upptäckte forskare den ljusaste gammastrålning som någonsin registrerats och märkte den GRB 221009A. Och en ny studie bekräftade att denna oöverträffade utbrott av elektromagnetisk energi orsakades av kollapsen av en stjärna som förvandlades till en supernova.
Även om studien avslöjade några av mysterierna i samband med denna händelse, följderna GRB 221009A ställer fortfarande forskare inför nya utmaningar som utmanar befintliga supernovateorier.
Forskarna bakom studien studerade GRB 221009A med James Webb rymdteleskop. Tack vare teleskopets kapacitet kunde forskarteamet fokusera på den nära-infraröda delen av det elektromagnetiska spektrumet, vilket gjorde det möjligt att tydligt upptäcka supernovan som är associerad med den. Denna händelse var så extrem att den förblindade de flesta gammastrålningsdetektorer för två år sedan.
GRB 221009A upptäcktes på ett avstånd av 2,4 miljarder ljusår från Jorden, i riktning mot konstellationen Skytten. Den varade i flera hundra sekunder och, som forskare noterar, sänder ut några av de mest högenergifotoner som någonsin registrerats av orbitala gammastrålningsdetektorer. En händelse av denna skala inträffar en gång med några tusen års mellanrum, så en sådan sällsynt möjlighet till detaljerad observation och studier kunde inte försummas.
Ljusstyrkan i gammastrålningen skymde alla potentiella observationer av en uppföljande supernova under de följande månaderna (ungefär som strålkastarna på en bil förblindade bilen själv). Som en del av studien analyserade forskare data som samlats in av Webb-teleskopet sex månader efter blossen. Rymdteleskopet upptäckte tecken på att stjärnan hade förvandlats till en supernova, men samtidigt förbryllade dess ljusstyrka forskarna, eftersom den inte uppfyllde förväntningarna.
Enligt resultaten som erhållits med Webb-teleskopet såg supernovan "ganska typiskt" ut jämfört med supernovor förknippade med mindre kraftfulla gammastrålningskurar. GRB 221009A förväntades föregås av en supernova med särskilt hög energi, men inga data fanns tillgängliga. Så efter att ha bekräftat att den rekordstora gammastrålningen orsakades av en supernova, letade teamet efter tecken på att tunga element bildades inuti den kollapsande stjärnan.
Det kosmiska ursprunget för tunga element som guld och platina förblir ett mysterium inom astronomi. Även om kända källor inkluderar sammanslagning av två neutronstjärnor, kan det inte förklara det stora antalet tunga atomer i y universum. En annan möjlighet är kollapsen av en massiv stjärna, vilket kan leda till en aldrig tidigare skådad explosion som liknar GRB 221009A. Men efter att ha studerat utsläppen från GRB 221009A fann forskarna inga tecken på tunga grundämnen. Så nu söker astronomer efter en förklaring till den högenergiska gammastrålning som produceras av en typisk supernova, samtidigt som de undersöker andra potentiella källor till täta metaller i universum.
De har också ännu inte räknat ut hur en "normal" supernova och en rekordstor gammastrålning producerades av samma stjärna, men en teori är relaterad till formen och strukturen hos relativistiska jetstrålar. När massiva stjärnor kollapsar skapar de strålar av materia. Om dessa strålar är smala kan de skapa en mer fokuserad och ljusare stråle.
Läs också: