Η πιο ισχυρή έκρηξη ακτίνων γάμμα που εντοπίστηκε ποτέ άλλαξε για λίγο την ατμόσφαιρα της γης

Σχεδόν από το πρώτο λεπτό που εντοπίστηκε, οι αστρονόμοι γνώριζαν ότι η έκρηξη με το όνομα GRB221009A ήταν κάτι το ιδιαίτερο. Τώρα μαθαίνουμε πόσο εκπληκτικό ήταν – συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο άλλαξε προσωρινά την ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη μας, επηρεάζοντας τη διέλευση των ραδιοκυμάτων.

Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα (GRBs) περιλαμβάνουν πιθανώς τη μεγαλύτερη απελευθέρωση ενέργειας από οποιοδήποτε γεγονός στο σύμπαν. Όπως υποδηλώνει το όνομα, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας απελευθερώνεται στο τμήμα των ακτίνων γάμμα του φάσματος, όπου τα μάτια μας δεν μπορούν να το δουν και τα όργανά μας μόλις πρόσφατα έγιναν ικανά. Η άμεση αιτία πιστεύεται ότι έγκειται σε ισχυρούς πίδακες που απελευθερώνονται κατά το σχηματισμό μαύρων τρυπών, αλλά είναι πιθανό να μην προέρχονται όλοι από τον ίδιο τύπο γεγονότων και διαφορετικά πράγματα μπορεί να πυροδοτήσουν το σχηματισμό μαύρης τρύπας.

Το GRB221009A παραλήφθηκε από δορυφορικά τηλεσκόπια ακτίνων X και ακτίνων γάμμα στις 9 Οκτωβρίου. Έκτοτε, όργανα που λειτουργούν σε άλλα μέρη του φάσματος έχουν συντονιστεί για να παρακολουθούν τη μεταλάμψη. Το παρατσούκλι που έχουν δώσει οι αστρονόμοι στο γεγονός αποκαλύπτει το δέος με το οποίο το αντιμετωπίζουν.

— NASA BOOniverse 👻 (@NASAUniverse)

«Στην ερευνητική μας ομάδα αναφερόμασταν σε αυτή την έκρηξη ως το «BOAT» ή το πιο φωτεινό όλων των εποχών, γιατί όταν κοιτάτε τις χιλιάδες εκρήξεις που ανιχνεύουν τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα από τη δεκαετία του 1990, αυτό ξεχωρίζει. ,” είπε σε δήλωσή της η απόφοιτος του Πανεπιστημίου Northwestern Jillian Rastinejad. Ο Rastomejad παρατήρησε το γεγονός που ξεθώριαζε χρησιμοποιώντας το Giant Gemini South Telescope στις 14 Οκτωβρίου.

"Το εξαιρετικά μακρύ GRB 221009A είναι το πιο λαμπερό GRB που έχει καταγραφεί ποτέ και η μεταγενέστερη λάμψη του σπάει όλα τα ρεκόρ σε όλα τα μήκη κύματος," είπε ο πανεπιστημίου George Washington Μπρένταν Ο' Κόνορ. «Επειδή αυτή η έκρηξη είναι τόσο φωτεινή και επίσης κοντά, πιστεύουμε ότι αυτή είναι μια ευκαιρία κάθε αιώνα για να αντιμετωπίσουμε μερικά από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με αυτές τις εκρήξεις, από το σχηματισμό μαύρων τρυπών έως τις δοκιμές μοντέλων σκοτεινής ύλης».

Η αιτία του συμβάντος είναι ακόμα άγνωστη, αλλά οι αστρονόμοι επί του παρόντος υποστηρίζουν την εξήγηση ότι ένα πολύ τεράστιο αστέρι κατέρρευσε για να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα και οι πίδακες που το συνοδεύουν εκτόξευσαν ακτινοβολία προς την κατεύθυνσή μας.

Το Gemini South ήταν μόνο ένα από τα πολλά τηλεσκόπια για τη συλλογή δεδομένων για το γεγονός. Ένα αρχείο της NASA απαριθμεί 81 παρατηρήσεις από δεκάδες παρατηρητήρια. Τα περισσότερα άλλα GRB έχουν μόνο μια χούφτα.

Όντας τόσο νέο, το νόημα των παρατηρήσεων παραμένει ασαφές, αλλά μερικές προσφέρουν υποδείξεις - συμπεριλαμβανομένου ενός που οι αστρονόμοι θεωρούν ότι πιθανώς υποδεικνύει σημάδια αναδυόμενης σουπερνόβα. Αν ναι, θα μας επιτρέψει να ανακαλύψουμε ποια στοιχεία παρήχθησαν στην έκρηξη, συμπληρώνοντας κενά στην προέλευση τμημάτων του περιοδικού πίνακα

Μια προεκτύπωση έχει ανέβει στο ArXiv.org που αναφέρει έμμεση ανίχνευση 18 φωτονίων Terra electronVolt. Αυτό είναι σχεδόν 50 τοις εκατό πιο ισχυρό από τα φωτόνια με την υψηλότερη ενέργεια που παράγονται στο CERN και περίπου δέκα φορές τα υψηλότερα προηγούμενα αστρονομικά ρεκόρ. Τα υπάρχοντα όργανα δεν μπορούν να συλλέξουν φωτόνια τόσο ισχυρά, αλλά όταν χτυπούν στην ατμόσφαιρα, βροχές ακτινοβολίας χαμηλότερης ενέργειας τα εκπέμπουν. Οι ακτίνες γάμμα σε αυτό το εύρος αναμένεται να αλληλεπιδράσουν με την ακτινοβολία υποβάθρου και να μην ταξιδεύουν ποτέ για 2,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός, καθιστώντας την ανακάλυψη ένα μεγάλο παζλ.

Έχει βρεθεί ότι ισχυροί GRBs επηρεάζουν την ατμόσφαιρα της Γης στο παρελθόν, επομένως το GRB221009A δεν είναι εφάπαξ από αυτή την άποψη. Ωστόσο, η κατάστασή του BOAT έκανε το αποτέλεσμα απαράδεκτο στις συσκευές που καταγράφουν τα επίπεδα ιονισμού της ατμόσφαιρας, αντί να είναι δύσκολο να διακριθεί από τις διακυμάνσεις του φόντου, όπως συνέβαινε συνήθως στο παρελθόν.

Δυστυχώς, το δίκτυο LIGO, το οποίο έχει μεγάλα διαλείμματα μεταξύ των περιόδων του, είναι επί του παρόντος εκτός σύνδεσης, επομένως δεν μπορέσαμε να δούμε τι βαρυτικό κύμα παρήγαγε το συμβάν.

Αν και τα 2,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός είναι πολύ μακριά με σχεδόν οποιοδήποτε πρότυπο, το γεγονός συνέβη πολύ πιο κοντά σε εμάς χρονικά παρά στην κοσμική αυγή. Αυτό υποδηλώνει ότι οι πιο ισχυρές εκρήξεις δεν περιορίζονται σε συνθήκες λίγο μετά τον σχηματισμό των πρώτων άστρων, αλλά μπορούν να συμβούν στο σύγχρονο σύμπαν.

Ένας πλανήτης στην άλλη πλευρά του γαλαξία του GRB221009A από την έκρηξη θα ήταν περίπου 100.000 φορές πιο κοντά στην έκρηξη από ό,τι ήμασταν εμείς. Υπό την προϋπόθεση ότι ήταν παρόμοια με τους πίδακες, θα λούζονταν με 10 δισεκατομμύρια φορές την ακτινοβολία, η οποία πιθανότατα θα είχε κάνει περισσότερα από τον ιονισμό της ατμόσφαιράς του. Είναι ένα επικίνδυνο σύμπαν στο οποίο ζούμε.

Η μελέτη είναι διαθέσιμη για ανάγνωση στο ArXiv.org.