Za pomocą znajdującego się w Arizonie (USA) Teleskopu Romana Baranowskiego – robotycznego instrumentu należącego do Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza – poznańskim astronomom udało się zaobserwować błysk gamma i związany z nim kokon rozgrzanej materii. Tym samym po raz pierwszy potwierdzono związek tego zjawiska z jednoczesnym wybuchem supernowej. Wyniki badań publikuje najnowszy numer „Nature”.
Przełomowego odkrycia dokonał zespół pod przewodnictwem dr. hab. Michała Michałowskiego z Instytutu Obserwatorium Astronomiczne UAM w składzie: prof. Tadeusz Michałowski, dr Krzysztof Kamiński, dr hab. Tomasz Kwiatkowski i mgr Mikołaj Krużyński.
– To odkrycie otwiera możliwości badań nowych procesów związanych z wybuchami najbardziej masywnych gwiazd. Ponadto potwierdza ono wcześniejsze przewidywania teoretyczne. Jest to także potwierdzenie możliwości naszego teleskopu. Było wiadomo, że taki efekt powinien wystąpić, ale poprzednie grupy badawcze nie były w stanie zebrać danych, które by to potwierdziły. Musieliśmy szybko reagować, po wybuchu niemal natychmiast zaczęliśmy obserwować obiekt – mówi dr hab. Michał Michałowski, który Teleskopem Romana Baranowskiego zarządzał zdalnie z Poznania.
Błyski gamma, najjaśniejsze we Wszechświecie, to wybuchy najbardziej masywnych gwiazd, które w ten spektakularny sposób kończą swój żywot. Ogólnie przyjęty model teoretyczny błysku gamma przewiduje pojawienie się trzech komponentów: skoncentrowanego w wąskim stożku strumienia cząstek (wysyłającego promieniowanie w różnych zakresach widma światła), rozgrzanego kokona materii otaczającego gwiazdę, oraz emisji światła związanej z wybuchem supernowej. Zjawisko to przypominałoby więc połączenie żarówki (supernowa) z doczepioną do niej niezwykle jasną latarką (strumień cząstek) świecącą w dwóch przeciwstawnych kierunkach. Obserwując żarówkę z boku widzimy światło wybuchającej supernowej, jeśli zaś znajdziemy się w wąskim stożku światła żarówki, oślepia nas błysk gamma. Dla kompletu do tego zestawu należałoby dodać pierścień rozgrzanego gazu w płaszczyźnie prostopadłej do wiązki światła latarki. Pierścień ten powstaje z materii wyrzucanej z szybko rotującego jądra gwiazdy. O ile jednoczesność błysku gamma i wybuchu supernowej typu Ic została już wielokrotnie wykazana, o tyle istnienie kokona materii przewidywanego przez model teoretyczny było zagadką. Gdy 5 grudnia 2017 roku w pobliskiej galaktyce, odległej od nas o 500 milionów lat świetlnych, pojawił się błysk gamma GRB 171205A, grupa astronomów z 13 różnych krajów rozpoczęła jego intensywne obserwacje, wykorzystując do tego wiele różnych teleskopów na całym świecie. Ich analiza pozwoliła po raz pierwszy potwierdzić istnienie kokona materii otaczającego wybuchającą gwiazdę supernową i jej związek z błyskiem gamma.
Wyniki prac międzynarodowego zespołu, w którym byli także polscy astronomowie, zostały opublikowane w najnowszym numerze jednego z najstarszych i najbardziej prestiżowych czasopism naukowych „Nature”. Od lat posiada ono jeden z najwyższych wskaźników cytowań spośród wszystkich czasopism naukowych wydawanych na świecie.
Agnieszka Książkiewicz
Artykuł w „Nature” o badaniach astronomów z UAM