Astronomi zabilježili dva različita gama-bljeska u razmaku od četiri minute

Astronomi su opisali kosmički događaj kakav, kako navode, do sada nije ni posmatran ni predviđen: dva bljeska gama-zračenja različitog tipa stigla su iz istog dijela neba u razmaku od svega četiri minute. Događaj je dobio oznaku GRB 160425A, a rad o njemu objavljen je u časopisu Nature Astronomy.

Bljeskove je 25. aprila 2016. godine registrovala svemirska opservatorija Neil Gehrels Swift. Posmatranje iz svemira bilo je nužno jer Zemljina atmosfera ne propušta gama-zrake, a teleskopi na tlu potom su pratili slabljenje naknadnog sjaja.

Dva bljeska, dva porijekla

Bljeskovi gama-zračenja (GRB) spadaju među energetski najsnažnije pojave u svemiru nakon Velikog praska. Dijele se prema trajanju: kratki traju manje od dvije sekunde i pripisuju se sudarima i spajanjima kompaktnih objekata poput neutronskih zvijezda i crnih rupa, dok dugi traju duže od dvije sekunde i obično se vezuju za supernove nastale urušavanjem jezgra zvijezda koje mogu biti desetine puta masivnije od Sunca.

Kod GRB 160425A zabilježena su oba tipa. Prvi bljesak, nazvan G1, trajao je svega 1,7 sekundi i odgovara porijeklu iz spajanja objekata. Drugi, G2, trajao je 51,2 sekunde i odgovara scenariju urušavanja zvijezde.

Galaksija iz koje je svjetlost stigla, moguće par galaksija u procesu spajanja, toliko je udaljena da je svjetlosti bljeskova trebalo oko 5,5 milijardi godina da dođe do nas. Događaj se, dakle, zbio gotovo milijardu godina prije nastanka Sunčevog sistema, a njegovo zračenje prešlo je više od trećine historije svemira.

Energija kakvu Sunce ne može proizvesti

Smatra se da GRB-ovi energiju ne zrače jednako u svim smjerovima, nego u uskim mlazovima. Ako se ta usmjerenost radi lakšeg poređenja zanemari, prvi bljesak oslobodio je onoliko energije koliko Sunce izrači tokom milijardi godina, a drugi otprilike tri puta više. Bing Zhang, astrofizičar s Univerziteta u Hong Kongu i dopisni autor studije, objasnio je za ScienceAlert da ukupna energija koju Sunce emituje tokom cijelog životnog vijeka nije dovoljna da objasni drugu komponentu, uz napomenu da uračunavanje usmjerenog mlaza bitno mijenja proračun.

Zhang je kazao da je ovo do sada jedini događaj s tako neobičnim svojstvom. Prema njegovim riječima, bio bi sklon zaključku da se radi o dva nezavisna bljeska, ali je vjerovatnoća da se dogode zajedno, iz istog smjera i u približno isto vrijeme, toliko mala da se mora prihvatiti da par ima zajedničko porijeklo.

Pet mogućih objašnjenja

Otkriće se izdvaja od svih ranijih jer spaja tri osobine: dva odvojena bljeska, tihu pauzu između njih i činjenicu da pripadaju različitim tipovima. Istraživači nude pet mogućih scenarija, a za svaki navode da je „izazovan“.

Prvi je puka slučajnost: bljeskovi bi mogli potjecati iz dvije različite galaksije koje se na nebu poklapaju, s mlazovima usmjerenim ka Zemlji u razmaku od oko četiri minute. Autori računaju da je šansa za to u jednom trenutku i jednom dijelu neba oko 2 u bilion, a kada se uzmu u obzir sve godine Swiftovih posmatranja, ostaje između 1 u 100.000 i 1 u 10 miliona.

Drugi scenarij pretpostavlja da su oba bljeska nastala u istoj galaksiji, ali na različitim mjestima. Tu je vjerovatnoća, prema procjeni istraživača, između 8 u 10 biliona i 8 u bilion, a kada se uračunaju sve godine posmatranja, postaje još manja nego u prvom slučaju.

Treće objašnjenje je da se radi o rijetkoj varijanti kratkog bljeska nastalog sudarom tijela poput neutronskih zvijezda, pri kojem snažan udar prati slabija emisija nalik repu. Dug tihi razmak između bljeskova i činjenica da drugi bljesak nosi previše energije da bi bio običan rep čine ovu mogućnost malo vjerovatnom.

Četvrta mogućnost je da je cijeli događaj zapravo jedan dugi bljesak nastao urušavanjem umiruće zvijezde, pri čemu bi glavnoj eksploziji (G2) prethodila slabija, samrtna emisija (G1). Ni to nije uvjerljivo, jer bi takav proces vjerovatno proizveo slabiju početnu emisiju.

Peto objašnjenje je možda najintrigantnije i najmanje konvencionalno: dvostruki bljesak mogao bi potjecati iz jednog sistema s još neutvrđenim tipom i brojem nebeskih tijela, koji bi nekim zasad nepoznatim mehanizmom povezao dva od energetski najsnažnijih događaja u svemiru.

„To je teški dio. Iscrpili smo mogućnosti“, kazao je Zhang. „Svi scenariji imaju ozbiljne teškoće“, zaključio je, dodajući da ga je, kao teoretičara koji se bljeskovima gama-zračenja bavi više od dvije decenije, ovaj slučaj zaista izazvao. Događaj GRB 160425A bi zbog toga mogao zahtijevati preispitivanje postojeće klasifikacije gama-bljeskova i modela njihovog nastanka.