Obserwacje przeprowadzone w należących do ESO (European Southern Observatory) obserwatoriach La Silla oraz Paranal …w Chile po raz pierwszy umożliwiły połączenie bardzo długotrwałych błysków gamma i niespodziewanie jasnej eksplozji supernowej. Wyniki badań wskazują, że supernowa nie była napędzana rozpadem radioaktywnym jak oczekiwano, a rozpadem supersilnego pola magnetycznego wokół egzotycznego obiektu – magnetara. Wyniki zostaną w dniu dzisiejszym (9. lipca 2015) opublikowane w periodyku Nature.
Rozbłyski promieniowania gamma (GRB – Gamma-ray bursts) są zdarzeniami związanymi z największymi eksplozjami, które miały miejsce od Wielkiego Wybuchu. Wykrywane są przez znajdujące się na orbicie teleskopy czułe na tego typu energetyczne promieniowanie, które nie przedostaje się przez ziemską atmosferę.
GRB zazwyczaj trwają tylko kilka sekund, ale w bardzo rzadkich przypadkach rozbłyski gamma potrafią trwać kilka godzin. Jednym z takich wyjątkowo długich rozbłysków GRB jest ten zarejestrowany przez satelitę Swift 9 grudnia 2011 roku, nazwany GRB 111209A. To jednocześnie najdłuższy i najjaśniejszy rozbłysk gamma jaki dotąd zaobserwowano.
Gdy poświata po rozbłysku gasła, była już badana przez instrument GROND zainstalowany na 2.2-metrowym teleskopie w obserwatorium La Silla oraz instrument X-shooter zainstalowany na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT – Very Large Telescope) w obserwatorium Paranal. Dzięki temu źródło błysku zdefiniowano jako wybuch supernowej, później oznaczony jako SN 2011kl. To pierwszy raz kiedy powiązano supernową z wyjątkowo długim rozbłyskiem gamma.
Pierwszy autor nowej publikacji, Jochen Greiner z Instytutu Maxa Plancka w Garching tłumaczy: „Z uwagi na fakt, że długotrwały błysk promieniowania gamma powstaje raz na 10 000 – 100 000 wybuchów supernowej, gwiazda która wybuchła musiała w jakiś sposób być wyjątkowoa. Astronomowie zakłądali, że owe GRB pochodzą z bardzo masywnych gwiazd – o masach ponad 50 mas Słońca – i sygnalizują powstawanie czarnych dziur. Jednak teraz, nasze nowe obserwacje supernowej SN 2011kl odkrytej po GRB 111209A zmieniają nasze postrzeganie wyjątkowo-długich GRB.”
W aktualnie akceptowanym scenariuszu kolaps masywnej gwiazdy (czasami znany jako kolapsar) może powodować rozbłysk w zakresie optycznym/podczerwonym trwający ok. tygodnia i pochodzący z rozpadu radioaktywnego niklu-56 powstałego w trakcie wybuchu. Jednak w przypadku GRB 111209A połączone obserwacje GROND oraz VLT jednoznacznie pokazały, że tak nie jest. Inne aktualne wytłumaczenia także zostały wykluczone.
Źródło: NASA
Jedyne wytłumaczenie, które pasowało do obserwacji wybuchu supernowej po której nastąpił GRB 111209A mówi o tym, że była ona zasilana przerz magnetar – niewielką gwiazdę neutronową obracającą się kilkaset razy na sekundę i posiadającą pole magnetyczne dużo silniejsze niż normalne gwiazdy neutronowe zwane radiopulsarami.
Paulo Mazzali, współautor publikacji, mówiąc o znaczeniu nowych odkryć powiedział: „Nowe wyniki stanowią dobry dowód na nieoczekiwany związek między GRB, bardzo jasnymi wybuchami supernowej oraz magnetarami. Niektóre z tych związków już od lat przewidywano teoretycznie, jednak zaobserwowanie ich w rzeczywistości to ekscytujący krok.”
„Przypadek SN 2011kl / GRB 111209A wymusza na nas rozważenie scenariuszy alternatywnych dla kolapsaru. To odkrycie znacznie nas przybliża do zrozumienia działania i powstawania GRB”, podsumowuje Jochen Greiner.
Źródło: Nature/ESO/phy.so