Kosmiczna demolka! Potężny rozbłysk gamma wywołany zderzeniem dwóch gwiazd.

Druzgocące zderzenie pary gwiazd

Większość potężnych rozbłysków gamma (nazywanych GRB od Gamma-Ray Burst) pochodzi z takich kosmicznych zdarzeń jak eksplozje masywnych gwiazd albo łączenie się ze sobą gwiazd neutronowych. W przypadku rozbłysku nazwanego GRB 191019A uczeni doszli jednak do wniosku, że powstał on w wyniku zderzenia ze sobą  gwiazd lub gwiezdnych pozostałości, które zaszło w zatłoczonym środowisku otaczającym niezwykle masywną czarną dziurę w jądrze galaktyki o wiele starszej niż nasza. Choć wcześniej teoretyzowano na temat takiego sposobu zniszczenia gwiazdy, to nie znamy innego przypadku, w którym rzeczywiście by się to wydarzyło.

Naukowcy przyrównują warunki, w których doszło do zderzenia do kosmicznego demolition derby (czy też autorodeo), czyli znanego ze Stanów Zjednoczonych sportu motorowego polegającego na tym, że kierowcy celowo zderzają się z innymi pojazdami, a zwycięzcą jest ostatni, którego auto pozostaje sprawne.  

Według naszej wiedzy większość gwiazd umiera na jeden z trzech znanych sposobów. Pierwszy, to gdy stosunkowo niewielka gwiazda (klasy naszego Słońca) wypala się i odrzuca zewnętrzne warstwy, by ostatecznie skończyć jako biały karzeł. Druga, gdy gwiazda jest bardziej masywna, może eksplodować, tworząc przy tym supernową, która finalnie przekształca się w supermasywny obiekt, jak gwiazda neutronowa albo czarna dziura. Trzeci scenariusz ma miejsce w przypadku gwiazd tworzących układ podwójny, w którym ostatecznie gwiazdy łączą się, tworząc nowy twór. Okazuje się, że jest też jednak czwarta opcja.

Śmierć w tłoku

Tego typu zdarzenie może wystąpić w starożytnych galaktykach, które proces tworzenia się gwiazd mają już dawno za sobą. Jądra takich galaktyk pełne są gwiazd i ultragęstych pozostałości po nich, takich jak białe karły, gwiazdy neutronowe i czarne dziury. Dla astronomów było jasne, że w takich warunkach zderzenie na tyle silne, że wygeneruje rozbłysk gamma jest nieuniknione. Nie posiadano jednak dowodów na prawdziwość tego zjawiska. Dopiero po dogłębnym zbadaniu rozbłysku z 19 października 2019 roku okazało się, że jest progres.

Jedno z obserwatoriów NASA wykryło rozbłysk gamma, który trwał ponad minutę (każde takie zdarzenie, które trwa ponad 2 sekundy, jest zawsze klasyfikowane jako niezwykle długie). Takie rozbłyski zazwyczaj pochodzą z zapadających się gwiazd o masie przynajmniej 10 razy większej od Słońca. Aby dokładnie przebadać to zjawisko, astronomowie wykorzystali teleskop Gemini South w Chile do przeprowadzenia długoterminowych obserwacji znikającej poświaty rozbłysku. Te dodatkowe obserwacje umożliwiły naukowcom dokładne zlokalizowanie źródła rozbłysku na mniej niż 100 lat świetlnych od jądra jednej ze starożytnych galaktyk. 

Bliskość zlokalizowanej w jądrze galaktyki supermasywnej czarnej dziury i brak odpowiadającej lokalizacji rozbłysku supernowej, doprowadziła uczonych do wniosku, że zarejestrowany wybuch nie był typowym kolapsem masywnej gwiazdy. Charakterystyka gęstego środowiska starożytnej galaktyki (gdzie na przestrzeni kilku lat świetlnych może znajdować się milion lub więcej gwiazd) sprawia, że ekstremalnie rzadkie gdzie indziej zjawisko, w którym dochodzi do zderzenia dwóch gwiazd, niebędących wcześniej w układzie podwójnym ma szansę zaistnieć. Zwłaszcza że ruchy pływowe czarnej dziury w chaotyczny sposób mogą wpływać na trajektorię i losowość ruchu otaczających ją gwiazd. 

Źródło: reuters, phys.org