W październiku 2022 roku astronomowie zaobserwowali najbardziej intensywny rozbłysk gamma w historii – GRB 221009A. Zjawisko to było tak potężne, że przyćmiło czułość wielu teleskopów obserwujących niebo. Nazwany „BOAT” (ang. brightest of all time), rozbłysk ten natychmiast przykuł uwagę naukowców z całego świata, stając się kluczowym obiektem badań w astrofizyce wysokich energii.
Wspieraj Puls Kosmosu na Patronite.pl
Rozbłyski gamma (GRB) to jedne z najbardziej energetycznych i gwałtownych zjawisk we Wszechświecie. W ciągu kilku sekund potrafią wyemitować więcej energii niż Słońce przez całe swoje życie trwające 10 miliardów lat. Dzielą się na krótkie i długie – te pierwsze są prawdopodobnie efektem zderzeń gwiazd neutronowych, natomiast drugie wynikają z kolapsu masywnych gwiazd i powstania czarnych dziur. Po początkowym błysku (trwającym od kilku sekund do kilku minut) następuje faza tzw. poświaty, utrzymująca się przez wiele dni, tygodni, a czasem nawet miesięcy.
Wykrywanie wysokoenergetycznych fotonów gamma stanowi ogromne wyzwanie. W trakcie swojej podróży przez przestrzeń międzygalaktyczną promieniowanie to słabnie, a sam GRB to zjawisko niezwykle krótkotrwałe, co ogranicza czas na jego detekcję. Mimo tych trudności naukowcom z międzynarodowej współpracy CTAO LST udało się uchwycić cenne dane dzięki prototypowemu teleskopowi LST-1 (Large-Sized Telescope), zainstalowanemu w obserwatorium Cherenkov Telescope Array na wyspie La Palma w Hiszpanii.
Choć teleskop znajdował się jeszcze w fazie testowej, rozpoczął obserwacje GRB 221009A już 1,33 dnia po eksplozji i śledził zjawisko przez kolejne 20 dni. Co istotne, prowadził obserwacje mimo pełni Księżyca – warunków wyjątkowo trudnych dla teleskopów Czerenkowa, które są bardzo wrażliwe na wszelkie promieniowanie tła. To pierwszy przypadek, gdy LST-1 skutecznie pracował w tak jasnych warunkach, co potwierdza jego gotowość do całodobowego monitorowania dynamicznych zjawisk kosmicznych.
Choć sygnał nie przekroczył progu formalnego wykrycia, naukowcy zaobserwowali istotny nadmiar wysokoenergetycznego promieniowania, co pozwoliło wyznaczyć rygorystyczne górne limity emisji gamma. Takie dane stanowią cenne ograniczenia dla modeli teoretycznych opisujących GRB.
Jednym z najbardziej przełomowych odkryć było potwierdzenie, że dżety wyrzucane podczas rozbłysków gamma nie są jednorodne. Wcześniej uważano je za cylindryczne i symetryczne struktury. Jednak dane z GRB 221009A sugerują bardziej złożony, warstwowy układ: wąski i ultrarelatywistyczny dżet centralny otoczony szerszą, wolniejszą strukturą. Taki model lepiej tłumaczy, jak materia rozchodzi się podczas tych potężnych eksplozji oraz jak działają mechanizmy je napędzające – najpewniej związane z czarnymi dziurami lub zderzeniami gwiazd neutronowych.
Odkrycia te to nie tylko przełom w rozumieniu natury GRB, ale także ważny krok w rozwoju technologii obserwacyjnych. CTAO planuje dalszą rozbudowę: na La Palmie powstają trzy kolejne teleskopy LST, a w Chile budowana jest południowa część sieci. Nawet działając częściowo, system ten znacząco zwiększa nasze możliwości badania ekstremalnych zjawisk astrofizycznych. Dzięki szybszym systemom ostrzegania i nowoczesnym instrumentom CTAO może wkrótce otworzyć zupełnie nowy rozdział w astrofizyce wysokich energii.