Telescopul Webb a găsit originile celei mai puternice explozii de după Big Bang
Publicat de Cosmin Meca, 15 aprilie 2024, 09:20
O descoperire a Telescopului Webb (JWST) arată cauza celei mai puternice explozii cosmice de la Big Bang încoace. Dar asta nu e tot.
Explozia, denumită BOAT, de la „brightest of all time” (cea mai strălucitoare din toate timpurile, tr.) este o rafală de raze gamma (GRB) care a aruncat fotoni către Pământ cu mai multă energie decât cea găsită în interiorul acceleratorului Large Hadron Collider. Această lumină a fost detectată de telescoape de pe orbită și de la sol pe 9 octombrie 2022 și a venit de la 2,4 miliarde de ani-lumină distanță, din constelația Sagitta (Săgeata).
Acum, o echipă de oameni de știință a identificat originile probabile ale BOAT ca fiind o supernovă gigantică ce a apărut după colapsul unei stele gigantice.
O descoperire a Telescopului Webb a adus mai multe întrebări decât răspunsuri
Totuși, această descoperire a Telescopului Webb a dezvăluit un nou mister: supernove precum cea din spatele BOAT ar trebui să fie fabrici cosmice pentru elemente grele precum platină și aur, dar când cercetătorii s-au uitat, nu au găsit nicio dovadă pentru acestea.
Oamenii de știință și-au publicat descoperirile în revista Nature Astronomy.
„Când am confirmat că GRB-ul a fost generat de colapsul unei stele masive, acest lucru ne-a oferit oportunitatea de a testa o ipoteză privind modul în care sunt formate unele dintre cele mai grele elemente din Univers. Nu am văzut semnăturile acestor elemente grele, sugerând că rafalele extrem de energice de genul BOAT nu produc aceste elemente”, a declarat autorul principal al studiului, Peter Blanchard, astrofizician la Universitatea Northwestern (SUA).
„Asta nu înseamnă că niciun GRB nu le produce, dar este o informație cheie pe măsură ce continuăm să înțelegem de unde provin aceste elemente grele”, a adăugat Blanchard.
Ce se întâmplă atunci când „moare” o stea?
Atunci când o stea masivă rămâne fără combustibil, ea colapsează înainte de a exploda într-o supernovă gigantică, lăsând în urmă o stea neutronică ultra-densă sau o gaură neagră. Aceste explozii stelare, și uneori chiar coliziunile dintre două stele neutronice, sunt cele care produc rafale puternice de raze gamma care pot fi detectate de observatoarele din spațiu și chiar de pe Pământ, explică Live Science.
Primele rafale de raze gamma au fost detectate accidental de sateliții militari americani în anii 1960. De atunci, ele au continuat să fie detectate de echipamente capabile să detecteze lumina lor de înaltă energie. Dar când a apărut explozia BOAT, a fost cel puțin de zece ori mai strălucitoare decât orice altă explozie cosmică observată vreodată.
„Evenimentul a produs unii dintre cei mai energici fotoni înregistrați vreodată de sateliți concepuți pentru a detecta razele gamma. Acesta a fost un eveniment pe care Pământul îl vede o dată la 10.000 de ani”, a spus Blanchard.
Rafala a fost atât de strălucitoare încât astronomii au trebuit să aștepte șase luni ca aceasta să se domolească înainte de a putea folosi Telescopul Spațial James Webb pentru a se uita direct la ea.
„GRB-ul a fost atât de strălucitor încât a acoperit orice semnătură potențială a supernovei în primele săptămâni și luni după explozie. În aceste momente, așa-numita urmă a GRB-ului era ca farurile unui automobil care vine direct spre tine, împiedicându-te să vezi automobilul. Așa că a trebuit să așteptăm să se estompeze semnificativ pentru a ne oferi o șansă să vedem supernova”, a spus Blanchard.
Ce vor face oamenii de știință după această descoperire a Telescopului Webb?
După ce au îndreptat instrumentul Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) al lui JWST către sursa exploziei, cercetătorii au găsit semnături ale elementelor precum oxigenul și calciul, care sunt găsite în mod obișnuit în supernove. Dar nu au găsit niciun element mai greu decât fierul printre detritusuri, eliminând potențial exploziile precum BOAT ca producători de elemente grele.
Și, surprinzător, în ciuda luminozității extreme a rafalei de raze gamma, supernova din care a provenit a fost de o luminozitate destul de medie. Este posibil, conform cercetătorilor, ca BOAT să-și fi dobândit intensitatea extraordinară din materialul stelei care a explodat, care a fost direcționat printr-un jet relativist îngust, un flux de materie încărcată călătorind aproape cu viteza luminii.
„Este ca și cum ai concentra un fascicul de lumină de la o lanternă pe o coloană îngustă, în loc de un fascicul larg care se întinde pe întregul perete”, a spus coautorul Tanmoy Laskar, profesor asistent de fizică la Universitatea din Utah (SUA).
„De fapt, acesta a fost unul dintre cele mai înguste jeturi văzute vreodată pentru o rafală de raze gamma, ceea ce ne dă o sugestie despre motivul pentru care strălucirea de după a apărut atât de puternică. S-ar putea să existe și alți factori responsabili, aceasta fiind o întrebare pe care cercetătorii o vor studia de acum înainte”, spune Laskar.
Cercetătorii spun că următorii pași vor fi să folosească JWST pentru a se uita la alte supernove. Contrastându-le luminozitățile, jeturile, elementele chimice și caracteristicile galaxiilor gazdă, ar putea afla cât de neobișnuită a fost explozia BOAT și condițiile în care sunt făcute elementele grele ale Universului.
sursa: descoepera.ro
