NASA-in detektor Fermi Gamma-ray Burst Monitor (Fermi-GBM) 2. srpnja 2025. zabilježio je gotovo tri sata signala koji su dolazili iz istog izvora. Kada su istraživači usporedili te podatke s opažanjima drugih instrumenata – teleskopa Einstein Probe (EP) Wide-field X-ray Telescope i ruskog gama-spektrometra Konus-Wind – otkrili su da su svjedočili najduljem ikad zabilježenom izboju gama-zračenja (GRB). Taj događaj, označen kao “GRB 250702B”, trajao je oko 25 000 sekundi, odnosno gotovo sedam sati, čime je nadmašio dosadašnjeg rekordera, GRB 111209A, koji je trajao 10 000 sekundi.
Većina izboja gama-zračenja traje od djelića sekunde do nekoliko minuta, pa su ovako dugotrajni i snažni bljeskovi iznimno rijetki. Ipak, poznato je da se ultradugi GRB-ovi povremeno javljaju, a za većinu njih postoje logična objašnjenja. Dugi GRB-ovi obično nastaju urušavanjem masivnih zvijezda, poznatih kao kolapsari, dok su kratki GRB-ovi povezani sa spajanjima neutronskih zvijezda. No svojstva GRB-a 250702B nisu se uklapala ni u jedan poznati scenarij nastanka takvih izboja.
Ogromna količina podataka
U novom znanstvenom radu, više od pedeset znanstvenika udružilo je opažanja i analize kako bi otkrilo kako je, gdje i zašto nastao ovaj izboj gama-zračenja. Kombinirali su svjetlosne krivulje i spektre zračenja kako bi što preciznije odredili njegovo trajanje, energiju i promjene u intenzitetu, a zatim usporedili različite poznate mehanizme koji mogu uzrokovati takve pojave. Cilj je bio pronaći model koji se najbolje podudara s opaženim podacima.
Pokazalo se da je, osim iznimno dugog trajanja, GRB 250702B imao vrlo veliku energiju i promjene svjetline u razmacima kraćim od jedne sekunde, odnosno oko pola sekunde u referentnom okviru izvora. Takve brze promjene pomažu u procjeni mase i prirode objekta koji pokreće sam izboj, bilo da se radi o masivnoj zvijezdi u urušavanju ili o crnoj rupi.
“Zabilježili smo vrlo energično zračenje, promjene kraće od sekunde i ukupnu energiju koja se može objasniti jedino iznimno brzim mlazovima materije koje pokreće brzo rotirajuća crna rupa zvjezdane mase. Te su značajke, zajedno s ekstremnim trajanjem, nespojive sa svim dosad poznatim vrstama izvora gama-izboja i gotovo svim teorijskim modelima,” navode autori istraživanja.
Model urušavanja masivne zvijezde nije mogao objasniti događaj jer bi se takva zvijezda raspala prije nego što bi izboj mogao trajati toliko dugo.
Znanstvenici su zatim redom isključili i druge mogućnosti. “Binarni sustavi koji emitiraju rendgensko zračenje te drugi izvori unutar naše galaksije otpadaju zbog vrlo visokih energija zabilježenih fotona, oko 10 MeV, i zato što je galaksija domaćin jasno prepoznata u radu Levana i suradnika. Divovske erupcije magnetara i spajanja neutronskih zvijezda traju prekratko, dok spajanja bijelih patuljaka i urušavanja zvijezda s jezgrama od ugljika, kisika ili helija ne mogu objasniti duljinu trajanja izvora energije, niti odgovaraju zapaženom kasnom porastu svjetline kod GRB-a 250702B.”
U dalekoj galaksiji
I mogućnost da je riječ o supermasivnoj crnoj rupi u središtu udaljene galaksije bila je isključena. Podaci su jasno pokazali da se GRB 250702B doista dogodio u drugoj galaksiji, ali ne u njezinu središtu.
Na kraju je ostala samo jedna mogućnost. Tim je zaključio da se opaženi fenomen najbolje uklapa u tzv. model helijevog spajanja – proces u kojem crna rupa upada u ogoljenu zvijezdu i postupno ju proždire iznutra, oslobađajući energiju kroz dulje razdoblje te završavajući eksplozijom supernove. Takvi objekti postoje u binarnim sustavima, a kada zvijezda počne širiti svoj vanjski sloj dok troši gorivo, to može destabilizirati orbitu crne rupe i uzrokovati njezin pad u napuhanu zvijezdu.
“Masivne zvijezde prolaze kroz niz faza širenja koje, u binarnim sustavima, mogu dovesti do toga da se prateći objekt, poput crne rupe, nađe unutar zajedničkog sloja plina zvijezde koja se širi. Zbog trenja koje u tom procesu nastaje djelovanjem plimnih sila i udarnih valova, sustav postupno gubi orbitalni kutni moment, što uzrokuje sve manje udaljenosti između dvaju objekata,” objašnjavaju autori.
Taj proces dovodi do iznimno dugotrajnog i snažnog izboja gama-zračenja poput onoga zabilježenog kod GRB-a 250702B.
“Izgubljeni kutni moment prenosi se na zvijezdu bogatu helijem, a kada crna rupa prodre do njezine jezgre, taj nakupljeni moment uzrokuje da se materijal jezgre počne spiralno slijevati u akrecijski disk. Disk tada stvara snažna magnetska polja koja pokreću mlazove materije, dok trenje unutar diska potiče snažne vjetrove. Ti vjetrovi naposljetku rastrgaju zvijezdu i izazovu eksploziju supernove, proces sličan onome koji se događa pri urušavanju masivnih zvijezda,” navode istraživači.
Znanstvenici se nadaju da će buduća opažanja potvrditi ovaj model i doprinijeti boljem razumijevanju ovakvih izboja gama-zračenja. Novi teleskopi, poput projekta Legacy Survey of Space and Time koji provodi opservatorij Vera Rubin, zajedno s postojećim instrumentima, mogli bi uskoro omogućiti otkrivanje još sličnih događaja.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
