Dokładnie tak samo jak noworoczne sztuczne ognie występują w różnych kolorach, mimo że wszystkie powstały w ten sam sposób, różne rodzaje błysków gamma również zdają się mieć to samo pochodzenie i tą samą całkowitą energię. Kolejni już astronomowie dostarczają dowodów popierających to przypuszczenie. Tym razem podstawą są wykonane przez Very Large Array VLA obserwacje najbliższego błysku gamma, który miał miejsce 29 marca 2003 roku.

Błysk ten stał się już podstawą kilku opracowań, o jednym z nich Tajemnica długich błysków gamma rozwiązana“>donosiliśmy. Teraz w listopadowym wydaniu Nature ma ukazać się kolejna publikacja.

Z powodu, którego jeszcze nie rozumiemy, energie błysków w zakresie promieniowania gamma są bardzo różne” – mówi Dale Frail z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Socorro. Oznacza to, jak mówi naukowiec, że zarówno silne jak i słabe błyski gamma, a również błyski promieniowania X. które w ogóle nie emitują promieniowania gamma, są tylko różnymi formami tego samego kosmicznego zjawiska.

Naukowcy wykorzystali VLA, aby zbadać błysk gamma odkryty przez satelitę HETE-2 29 marca 2003 roku. Błysk GRB 030329 był najbliższym z dotychczas zarejestrowanych, pochodził z odległości około 2,6 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Z tego powodu był jasny, a poświata widzialna była nawet obserwowana przez teleskopu amatorskie. Gdy błysk się skończył, naukowcy odkryli w jego miejscu oznaki wybuchu supernowej, co potwierdziło, że błysk gamma był związany ze śmiercią masywnej gwiazdy.

Od 1999 roku astronomowie zdają sobie sprawę że silne błyski promieniowania gamma, X, światła widzialnego i fal radiowych formują wiązki, przypominające raczej światło latarni morskiej, a nie rozchodzą się we wszystkich kierunkach, jak światło emitowane przez nieosłoniętą żarówkę. Z badań VLA wynika zaskakujący wniosek, że mamy do czynienia z dwoma wiązkami, nie z jednym. Naukowcy odkryli, że promieniowanie gamma, początkowy zakres światła widzialnego i promieniowanie X przychodzą w formie wąskiej wiązki, a promieniowanie radiowe i dalszy zakres widzialnego z drugiej, szerszej wiązki.

Dziwną rzeczą jest fakt, że podczas niektórych błysków więcej energii niesie z sobą wąska wiązka, a podczas innych prawie cała energia skupiona jest w szerszej wiązce” – mówi Frail. – “To mówi nam coś bardzo fundamentalnego o wewnętrznym procesie wywołującym błysk“.

Mechanizm powodujący błyski to w tym przypadku kolaps, czyli zapadnięcie się pod własną grawitacją masywnej gwiazdy, która zakończyła swe życie. W zwykłym wybuchu supernowej dochodzi w ten sposób do powstanie gwiazdy neutronowej. Podczas kolapsu jeszcze masywniejszej gwiazdy może dojść do powstanie czarnej dziury.

Gdy powstaje czarna dziura, jej grawitacja powoduje wciąganie pozostałej materii gwiazdy do środka. Materia ta tworzy tak zwany dysk akrecyjny, który zachowuje się zaledwie przez kilka sekund. W tym czasie z dochodzi do wyrzucenia materii z dysku w kierunku biegunów. Struga materii poruszającej się z prędkością bliską prędkości światła generuje promieniowanie gamma, podczas gdy wolniejsze strugi promieniowanie radiowe i widzialne.

Pomimo różnicy w ilości energii w błysku gamma, wszystko zdaje się być powodowane przez ten sam mechanizm” – mówi Edo Berger z Caltech. – “Nasze obserwacje dostarczają danych, które mogą pomóc zrozumieć, co powoduje różnice” – dodaje. – “To było niesamowite zauważyć, że wszystkie te na pozór różne bestie, to w rzeczywistości jedno i to samo“.

Kolejnym krokiem badań ma być stwierdzenie, czy rzeczywiście mamy tu do czynienia z dwiema strugami, czy też jest jeden dżet, którego centralna część stawia mniejszy opór i dlatego porusza się z większą prędkością.

Jak zauważa Frail, same obserwacje radiowe pomogą wyznaczać całkowitą energię błysku, w ten sposób przyczyniając się do przełomu w rozpoznawaniu wspólnego trzonu wszystkich typów błysków. “Kluczowy jest tu fakt, że teleskopy optyczne, X i gamma przegapiają 90 procent energii błysku” – dodaje Frail.

W miarę jak kontynuujemy rozwój VLA i czułość VLA będzie poprawiać się z roku na rok, stanie się ono jeszcze ważniejszym narzędziem w rozwiązywaniu tej tajemnicy“.

Ekscytującą częścią tego odkrycia jest fakt, że błyski, które wcześniej uważaliśmy za całkowicie różne, zdają się teraz mieć taki sam początek” – podsumowuje Frail. – “To spojrzenie stawia przed nami nowe wyzwanie, aby wyjaśnić, jaki mechanizm może powodować tak różne wyglądające skutki“.

Autor

Anna Marszałek