Ένα κοσμικό φαινόμενο χωρίς προηγούμενο έρχεται να ρίξει νέο φως σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης αστροφυσικής: τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα. Πρόκειται για τα πιο ενεργά και αινιγματικά γεγονότα στο Σύμπαν, ικανά να απελευθερώσουν σε ελάχιστα δευτερόλεπτα περισσότερη ενέργεια απ’ όση θα εκπέμψει ο Ήλιος μας σε όλη τη διάρκεια της ζωής του, δηλαδή σε περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Παρ’ όλη την ισχύ και τη θεαματικότητά τους, η ακριβής φύση αυτών των εκρήξεων παραμένει σε μεγάλο βαθμό ασαφής για την επιστημονική κοινότητα.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν πως οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα (γνωστές ως GRBs) δεν προέρχονται από τον γαλαξία μας, αλλά από πιο μακρινές κοσμικές περιοχές. Χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες: εκείνες που διαρκούν περισσότερο από δύο δευτερόλεπτα και αποδίδονται στην κατάρρευση τεράστιων άστρων σε μαύρες τρύπες, και εκείνες που είναι πιο σύντομες, πιθανόν αποτέλεσμα της σύγκρουσης δύο άστρων νετρονίων.
Στις 9 Οκτωβρίου 2022, ένα τέτοιο γεγονός ξεχώρισε με εντυπωσιακό τρόπο. Το GRB 221009A, όπως ονομάστηκε επίσημα, έμεινε στην ιστορία με το παρατσούκλι «the BOAT», ακρωνύμιο του «Brightest Of All Time», δηλαδή το πιο λαμπρό όλων των εποχών. Ήταν η ισχυρότερη έκρηξη ακτίνων γάμμα που έχει ποτέ καταγραφεί, και η λάμψη της διήρκεσε αρκετά ώστε να προσφέρει στους επιστήμονες μοναδικές ευκαιρίες μελέτης.
Η προέλευση της εντοπίστηκε σε ένα τιτάνιο άστρο περίπου 2,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη, το οποίο κατέρρευσε για να δημιουργήσει μια νέα μαύρη τρύπα. Αυτό που κατέστησε το BOAT ξεχωριστό, εκτός από την αδιανόητη ισχύ του, ήταν η μακροχρόνια επίδραση του στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Η μετάλαμψη – η υπολειμματική λάμψη που ακολουθεί το αρχικό ξέσπασμα – παρέμεινε ορατή για εβδομάδες, προσφέροντας ένα μοναδικό παράθυρο για τη μελέτη των μηχανισμών πίσω από τέτοιου είδους εκρήξεις.
Ένα διεθνές επιστημονικό κλιμάκιο αξιοποίησε το τηλεσκόπιο LST-1 (Large-Sized Telescope), εγκατεστημένο στο παρατηρητήριο Roque de los Muchachos στην La Palma της Ισπανίας, προκειμένου να παρατηρήσει το φαινόμενο. Παρά τις δύσκολες συνθήκες παρατήρησης, καθώς η πανσέληνος περιόριζε τη διακριτική ικανότητα του τηλεσκοπίου, η ερευνητική ομάδα κατάφερε να παρακολουθήσει το BOAT για περίπου 20 ημέρες, καταγράφοντας πολύτιμα δεδομένα για τις ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας.
Η ανάλυση των παρατηρήσεων αποκάλυψε ένα απρόσμενο εύρημα: ο αριθμός των φωτονίων ακτίνων γάμμα που καταγράφηκαν ήταν σημαντικά μεγαλύτερος απ’ ό,τι προέβλεπαν τα απλά θεωρητικά μοντέλα. Αυτό το πλεόνασμα υποδηλώνει ότι ο πίδακας πλάσματος που εκτοξεύθηκε κατά την έκρηξη δεν ήταν ομοιόμορφος, όπως συχνά υποτίθεται, αλλά διέθετε μια πιο σύνθετη, πολυεπίπεδη δομή.
Σύμφωνα με τα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters, το μοντέλο που προκύπτει είναι αυτό ενός στρωματοποιημένου πίδακα: ένας κεντρικός κώνος ύλης κινείται με εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες, περιβαλλόμενος από έναν ευρύτερο και πιο βραδύ κινούμενο «μανδύα». Αυτή η πολύπλοκη δομή δεν είχε παρατηρηθεί με τόση σαφήνεια στο παρελθόν και πιθανόν να αποτελεί το κλειδί για την κατανόηση της φυσικής πίσω από τις πιο βίαιες εκρήξεις στο Σύμπαν.
Το γεγονός αυτό αποδεικνύει την τεράστια σημασία των νέων γενιών τηλεσκοπίων, που πλέον έχουν τη δυνατότητα να αποκαλύπτουν όψεις του σύμπαντος που μέχρι πρότινος ήταν απρόσιτες. Η επιτυχία του LST-1 ανοίγει τον δρόμο για την κατασκευή περισσότερων τηλεσκοπίων παρόμοιας τεχνολογίας και στα δύο ημισφαίρια, τα οποία θα ενισχύσουν τις δυνατότητες παρατήρησης των πιο ακραίων κοσμικών φαινομένων.
[via]
