5 miliardów lat temu, potężna eksplozja wstrząsneła obszarem w pobliżu olbrzymiej czarnej dziury w centrum galaktyki 3C 279. 14 czerwca br. fala wysokoenergetycznego…. promieniowania wyemitowanego podczas tego zdarzenia dotarła w końcu do Ziemi budząc detektory na pokładzie m.in. Teleskopu Kosmicznego Fermi rejestrującego promieniowanie gamma. Astronomowie z całego świata skierowali swoje instrumenty na galaktykę, aby obserwować ten krótki, ale rekordowy rozbłysk.
„Jednego dnia 3C 279 była tylko jedną z wielu galaktyk aktywnych, które widzimy, a następnego była najjaśniejszym obiektem nieba w zakresie promieniowania gamma,” mówi Sara Cutini z Włoskiej Agencji Kosmicznej w Rzymie.
3C279 to znany blazar, galaktyka której aktywność wysoko-energetyczna napędzana jest przez centralną, supermasywną czarną dziurę o masie dochodzącej do miliarda mas Słońca i rozmiarach rzędu rozmiarów Układu Słonecznego. Wraz z opadaniem materii na czarną dziurę, niektóre cząsteczki uciekają od niej z prędkością bliską prędkości światła w dwóch dżetach skierowanych w przeciwne strony. Fakt, że jeden z tych dżetów jest skierowany niemalże prosto w naszą stronę sprawia, że blazar jest dla nas tak jasny.
„Ten rozbłysk to najbardziej dynamiczny rozbłysk jaki Fermi zarejestrował w ciągu siedmiu lat swojego działania. Niemalże z dnia na dzień stał się 10-krotnie jaśniejszy,” mówi Elizabeth Hays, zastępca kierownika projektu Fermi z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, w stanie Maryland. Astronomowie przypuszczają, że za rozbłysk odpowiedzialna jest jakaś zmiana w dżecie, jednak na razie nie wiadomo co to mogło być.
Najjaśniejszym, stałym źródłem promieniowania gamma na niebie jest pulsar Vela, znajdujący się ok. 1 000 lat świetlnych od nas. 3C 279 jest miliony razy dalej, a mimo to podczas rozbłysku, ten obiekt był czterokrotnie jaśniejszy od Veli. To oznacza uwolnienie olbrzymiej ilości energii, które nie może trwać długo. Galaktyka wróciła do normalnego poziomu promieniowania gamma już 18 czerwca.
To gwałtowne słabnięcie sprawiło, że astronomowie bez zwłoki zabrali się za zbieranie danych zaraz po wykryciu rozbłysku. „Naszym priorytetem jest wykonywanie obserwacji póki obiekt jest wciąż jasny,” mówi Masaaki Hayashida, członek zespołu Fermi z University of Tokyo. „Dopiero potem zabieramy się za analizowanie zebranych danych i próby zrozumienia mechanizmu stojącego za tym zjawiskiem.”
3C 279 to obiekt o szczególnym znaczeniu dla historii badań promieniowania gamma. Podczas rozbłysku w 1991 roku, wykrytym przez instrument EGRET zainstalowany na Compton Gamma Ray Observatory (CGRO), który działał do 2000 roku, galaktyka ta ustanowiła rekord najdalszego i najjaśniejszego znanego źródła promieniowania gamma. „Mimo, że nie oczekiwaliśmy, że znajdziemy tak jasną galaktykę, nie mieliśmy pojęcia co nas czeka,” wspomina Robert Hartman, który prowadził pierwsze badania 3C 279 w zakresie gamma, a teraz jest członkiem zespołu Fermi, „Jej jasność bardzo się zmieniała, i zwiększyła się czterokrotnie w ciągu kolejnych 10 dni.”
Rozbłysk z 14. czerwca spowodował gwałtowny wzrost jasności w mniej niż jeden dzień. Wyprodukował błysk gamma 10-krotnie większy niż w 1991 roku. Te gwałtowne zmiany przenoszą także informacje o rozmiarze emitującego promieniowanie obszaru, który nie może być większy niż odległość, którą światło pokonuje w trakcie rozbłysku.
Źródło: NASA / Francis Reddy