Większość gwiazd umiera spokojnie. Zapadają się, eksplodują, pozostawiając po sobie gwiazdę neutronową lub być może czarną dziurę, a fala uderzeniowa rozprasza zjonizowany gaz w próżnię kosmiczną. Standardowe zdjęcie.
Ale są też anomalie. Super jasne obiekty.
Oślepiająco jasne, świecą od dziesięciu do stu razy jaśniej niż zwykłe supernowe powstałe w wyniku zapadnięcia się jądra. Przez dziesięciolecia astronomowie obserwowali, jak te potwory rozświetlają niebo, nie znając jasnego wyjaśnienia źródła nadmiaru energii. Za dużo spalonego paliwa? Oddziałujący materiał klastyczny? Może.
Teleskopy gamma Fermi należące do NASA mają już teorię. Jest połączony z magnetarami. Są to szybko wirujące gwiazdy neutronowe z super potężnymi polami magnetycznymi, które mogą rozrywać atomy.
Teleskop Szerokiego Pola Fermiego mógł uchwycić promienie gamma pochodzące z jednego z takich zdarzeń. Mówimy o SN 2017egm, który rozbłysnął w NGC 3190, galaktyce spiralnej z poprzeczką położonej około 440 milionów lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy.
Poszukiwaniami kierował Guilhem Marti-Devesa z Instytutu Badań Kosmicznych w Hiszpanii. Zespół zbadał sześć najbliższych superjasnych supernowych, jakie Fermi kiedykolwiek wykrył w ciągu szesnastu lat swojej działalności. Dopiero SN 2017egm pokazał promienie gamma. Tylko jeden.
„Tylko SN 2017egm wykazuje obecność promieni gamma… Otwiera to nowe okno na badanie tych fascynujących wydarzeń”.
Potwierdza to wieloletnie założenia, że niektóre eksplozje są tak samo jasne w zakresie wysokoenergetycznego promieniowania gamma, jak w świetle widzialnym. Podwójne uderzenie.
Dlaczego to jest ważne?
Ponieważ światło wymaga energii. Nadmiar światła wymaga dodatkowego „silnika”. Teoretycy od dawna podejrzewali, że magnetary działają jak takie silniki. Obiekty te obracają się setki razy na sekundę. Ich rotacja generuje chmury elektronów i pozytonów (cząstek antymaterii). Powstaje mgławica wiatru magnetycznego. Wewnątrz tej chmury panuje chaos. Cząsteczki zderzają się, anihilują i zamieniają w promienie gamma.
Ale jest tu pewien niuans.
Promienie gamma nie mogą natychmiast opuścić tego obszaru. Szczątki supernowej są zbyt gęste. Zamiast tego są wielokrotnie odbijane, tracąc energię i przesuwając widmo w stronę mniej energetycznego światła widzialnego. Proces ten zapewnia wyjątkową jasność lampy błyskowej.
Fabio Acero z Uniwersytetu Paris Saale zauważył, że model magnetara doskonale wyjaśnia pierwsze kilka miesięcy. Krzywa blasku pokrywa się z czasem przybycia promieni gamma. Ale wtedy dane stają się dziwne. Jasność spada nierównomiernie. Prosty model zawodzi.
Prawdopodobnie w grę wchodzą inne siły. Odłamki spadają z powrotem na magnetar. Fale uderzeniowe zderzające się z materią wyrzuconą przez gwiazdę wieki temu. Kolorowa i chaotyczna „starość” gwiazdy.
Artykuł ukazał się w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics. Nie jest to kompletne rozwiązanie. Zupełnie nie. Ale to jest początek.
Czy więc magnetar był jedyną przyczyną? Prawdopodobnie nie. Ale na pewno tam był, pompując energię w eksplozję, kiedy nikt nie spodziewał się takiego sygnału z drugiej strony Wszechświata.
Pozostaje pytanie: ile z tego nierównomiernego rozpadu na późniejszych etapach to czysta fizyka, a ile to tylko chaos? Przestrzeń rzadko daje jasne odpowiedzi. 🌌
F. Acero i in., 2026. Astronomia i astrofizyka
