Titanska kosmička eksplozija izazvala je nalet aktivnosti astronoma širom sveta dok su analizirali posledice onoga što je jedan od najbližih i verovatno najenergičnijih gama-zraka (GRB) ikada primećenih. Upravo objavljena zapažanja dva nezavisna tima koji koriste teleskop Gemini South u Čileu – jedan od teleskopa blizanaca Međunarodne opservatorije Gemini kojim upravlja NSF-ov NOIRLab – ciljala su na svetle, blistave ostatke eksplozije, koja je verovatno najavila supernovu koja je rodila crna rupa.
GRB, identifikovan kao GRB 221009A, pojavio se na udaljenosti od otprilike 2,4 milijarde svetlosnih godina u pravcu sazvežđa Sagitta. Prvi put su ga otkrili rendgenski i gama-zraci svemirski teleskopi ujutru 9. oktobra, uključujući NASA-in gama-skopski teleskop Fermi, opservatoriju Neil Gehrels Svift i svemirski brod Vind.
Kako se vest o ovoj detekciji brzo širila, dva tima astronoma su blisko sarađivala sa osobljem na Blizancima na jugu kako bi dobili najranija moguća zapažanja poslesjaja ove istorijske eksplozije.
U ranim jutarnjim satima u petak, 14. oktobra, dva nezavisna tima posmatrača, predvođena diplomiranim studentima Brendanom O’Konorom (Univerzitet Merilend/Univerzitet Džordž Vašington) i Džilijan Rastinedžad (Severozapadni univerzitet), sprovela su dva posmatranja slika Rapid Target of Opportunity). Zapažanja su se desila u razmaku od samo nekoliko minuta. Prvo posmatranje koristilo je instrument FLAMINGOS-2, spektrograf za snimanje u bliskim infracrvenim spektrima. Drugo zapažanje koristilo je Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS).
Timovi sada imaju pristup oba skupa podataka za svoje analize ovog energičnog događaja.
„Izuzetno dugačak GRB 221009A je najsjajniji GRB ikada snimljen i njegov naknadni sjaj obara sve rekorde na svim talasnim dužinama“, rekao je O’Konor. „Pošto je ovaj prasak tako svetao i takođe u blizini, mislimo da je ovo prilika koja se pojavljuje jednom u veku da se pozabavimo nekim od najosnovnijih pitanja u vezi sa ovim eksplozijama, od formiranja crnih rupa do testova modela tamne materije.
Zahvaljujući brzoj reakciji posmatrača i osoblja, u kombinaciji sa upotrebom Gemini Director’s Discretionari Time i efikasnog softvera za smanjenje podataka kao što je Gemini DRAGONS „FIRE“ (Fast Initial Reduction Engine), ova slika je brzo napravljena ubrzo nakon posmatranja.
„Agilnost i brza reakcija Geminijeve infrastrukture i osoblja su obeležja naše opservatorije i učinili su da naši teleskopi postanu resursi za astronome koji proučavaju prolazne događaje“, rekla je glavni naučnik Geminija Dženis Li.
Komunikacije su već upućene kolegama astronomima preko NASA-ine mreže za koordinate gama zraka, čija se arhiva sada puni izveštajima iz celog sveta. Astronomi misle da predstavlja kolaps zvezde koja je mnogo puta veća od mase našeg Sunca, što zauzvrat pokreće izuzetno moćnu supernovu i rađa crnu rupu udaljenu 2,4 milijarde svetlosnih godina od Zemlje.
„U našoj istraživačkoj grupi, ovaj prasak nazivamo ‘BOAT’ ili Najsjajniji ikada (eng, Brightest of all time), jer kada pogledate hiljade rafala koje su teleskopi gama zraka detektovali od 1990-ih, ovaj se izdvaja “, rekao je Rastinejad. „Blizančeva osetljivost i raznovrstan skup instrumenata će nam pomoći da posmatramo optičke parnjake GRB221009A u mnogo kasnijim vremenima nego što većina zemaljskih teleskopa može da posmatra. Ovo će nam pomoći da razumemo šta je učinilo da ovaj gama zračenje bude tako jedinstveno svetlo i energično.“
Kada se formiraju crne rupe, one pokreću moćne mlazove čestica koje se ubrzavaju skoro do brzine svetlosti. Ovi mlaznjaci zatim prolaze kroz ono što je ostalo od zvezde progenitora, emitujući rendgenske i gama zrake dok strujaju u svemir. Ako su ovi mlazovi usmereni u opštem pravcu Zemlje, oni se posmatraju kao svetli blesci rendgenskih i gama zraka.
Još jedan ovako sjajan gama zrak se možda neće pojaviti decenijama ili čak vekovima, a slučaj se još uvek razvija. Treba napomenuti i drugi izvanredni izveštaji o poremećajima u jonosferi Zemlje koji utiču na dugotalasne radio prenose od energetskog zračenja iz događaja GRB221009A. Naučnici se takođe pitaju kako fotoni veoma visoke energije od 18 TeV (tera-elektron-volt) posmatrani sa kineske opservatorije velikih visina vazduha mogu da prkose našem standardnom razumevanju fizike i prežive svoje 2,4 milijarde godina putovanja do Zemlje.
Ovaj događaj, zbog svoje relativne blizine Zemlji, takođe je jedinstvena prilika da se bolje razume poreklo elemenata težih od gvožđa i da li svi potiču isključivo od spajanja neutronskih zvezda ili takođe od zvezda u kolapsu koje pokreću GRB.
„Zapažanja Blizanaca će nam omogućiti da iskoristimo ovaj obližnji događaj u najvećoj mogućoj meri i potražimo potpise teških elemenata koji su formirani i izbačeni u masovnom kolapsu zvezde“, rekao je O’Konor.
