Svemirski Teleskop James Webb je konačno uspio ‘rasvijetliti’ izor najintenzivnije eksplozije od doba Velikog praska te otkriti istodobno novu kozmološku zagonetku.
Tijekom 2022. godine zabilježen je snažni bljesak gama-zračenja, poznat pod nadimkom BOAT (Brightest of All Time). Ovaj snažni bljesak gama-zračenja se smatra najsvjetlijom eksplozijom ikada zabilježenom u ljudskoj povijesti. Istraživanje koje je proveo Svemirski teleskop James Webb o izvorima rezultiralo je novim, neodgovorenim pitanjima.
Svemirski teleskop James Webb uspješno je otkrio uzrok ove najpotentnije kozmičke eksplozije od Velikog praska. Ovaj teleskop, jedan od najmoćnijih koji smo ikada izgradili, bio je ključan u istraživanju izvora ove fenomenalne eksplozije. BOAT, poznat kao “najsvjetliji svih vremena”, predstavlja bljesak gama-zračenja (Gamma-ray burst – GRB) koji je emitirao fotone prema Zemlji s većom energijom od one unutar Velikog hadronskog sudarača, prenosi Live Science. Detekcija fotona dogodila se 9. listopada 2022., a izvor svjetlosti nalazi se u zviježđu Strjelica, udaljenom 2,4 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje.
Oh my BOAT!
Znanstveni tim usmjerio je svoje napore na određivanje izvora BOAT-a i identificirao je vjerojatni izvor u ogromnoj supernovi koja je uslijedila nakon kolapsa divovske zvijezde. Međutim, njihova otkrića otkrila su novu misteriju: iako bi supernove poput one koja je stvorila BOAT trebale biti izvorišta teških elemenata kao što su platina i zlato, znanstvenici nisu pronašli nikakve dokaze o njihovoj prisutnosti.
“Potvrda da je bljesak gama-zračenja nastao kolapsom masivne zvijezde pružila nam je mogućnost testiranja hipoteze o formiranju nekih od najtežih elemenata u svemiru,” izjavio je vodeći autor studije, astrofizičar Peter Blanchard s Northwestern University. “Odsutnost potpisa teških elemenata upućuje na to da izrazito energetski bljeskovi gama-zračenja poput BOAT-a ne sudjeluju u njihovoj proizvodnji.” Blanchard je dodao: “Međutim, to ne implicira da drugi bljeskovi gama-zračenja ne mogu proizvoditi te elemente,” naglašavajući važnost ovih informacija u razjašnjavanju porijekla teških elemenata.
Masivne zvijezde, koje ostaju bez goriva, prolaze kroz kolaps prije nego što eksplodiraju kao supernove, ostavljajući za sobom ultra-guste neutronske zvijezde ili crne rupe. Ove eksplozije, kao i ponekad sudari između dviju neutronske zvijezde, izvor su snažnih gama-zraka koje detektiraju svemirske i zemaljske opservatorije. Prvi bljeskovi gama-zračenja detektirani su slučajno 1960-ih godina od strane američkih vojnih satelita. Od tada su take eksplozije postale učestale na uređajima sposobnima za detekciju njihove visokoenergetske svjetlosti. Pojava BOAT-a, međutim, premašila je svjetlinu svih prethodno zabilježenih kozmičkih eksplozija za najmanje deset puta.
Jednom svakih deset tisuća godina
“Ovaj događaj je proizveo neke od najenergičnijih fotona ikada zabilježenih od strane satelita namijenjenih za detekciju gama-zraka,” komentirao je Blanchard. “Svjedoci smo događaja koji se na Zemlji ponavlja jednom svakih deset tisuća godina.” Zbog izuzetne svjetline, astronomi su morali čekati šest mjeseci kako bi eksplozija oslabila dovoljno da teleskop James Webb može izravno promatrati izvor. “Bljesak gama-zračenjaje bio toliko svijetao da je u prvih nekoliko tjedana i mjeseci nakon eksplozije prikrio potencijalne tragove supernove,” pojasnio je Blanchard. “Afterglow ove ekspplozije bila je poput svjetala automobila koja dolaze izravno prema vama, čime se onemogućava vidljivost samog vozila. Stoga smo morali pričekati značajno smanjenje intenziteta svjetlosti kako bismo mogli otkriti supernovu.”
Primjenom NIRSpec instrumenta teleskopa James Webb na izvor eksplozije, istraživači su otkrili tragove elemenata kao što su kisik i kalcij, koji su uobičajeni u supernovama. Međutim, nisu pronađeni tragovi elemenata težih od željeza, što dodatno potvrđuje da svijetle eksplozije poput BOAT-a ne sudjeluju u stvaranju teških metala. Unatoč ekstremnoj svjetlini ove eksplozije, supernova iz koje je potekla imala je relativno prosječnu svjetlinu. Prema istraživačima, iznimna intenzivnost BOAT-a mogla bi biti posljedica materijala eksplodirane zvijezde koji je bio usmjeren kroz iznimno uski relativistički mlaz, gotovo brzinom svjetlosti.
“Ovo je bio jedan od najužih mlazova zabilježenih kod gbljeskova gama-zračenja, što nam pruža uvid u razloge iznimne svjetlosti afterglowa. Dodatni faktori koji bi mogli biti odgovorni još su predmet istraživanja,” izjavio je suautor studije, docent fizike na Sveučilištu u Utahu, Tanmoy Laskar. Tim istraživača planira daljnje korištenje teleskopa James Webb za promatranje drugih supernova, što bi im moglo omogućiti bolje razumijevanje kako se formiraju teški elementi u svemiru, uspoređujući različite svjetline, mlazove, kemijske elemente i karakteristike domaćih galaksija. Ovi nalazi objavljeni su 12. travnja u časopisu Nature Astronomy.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
