Explozia cosmică GRB 250702B: evenimentul care sfidează regulile și obligă astronomii să regândească rupturile gama

Sursa foto: Sciencedaily

Un fenomen fără precedent: o erupție gamma care a durat ore

O explozie cosmică extremă, botezată GRB 250702B, a pus în dificultate comunitatea astronomică prin durata sa neobișnuită și pentru proprietățile sale excepționale. Detectat inițial de telescopul spațial Fermi și observat în detaliu de Telescopul Spațial James Webb, evenimentul a emis radiație gamma timp de cel puțin șapte ore — o durată care depășește cu mult impulsurile tipice, care se sting, de regulă, în mai puțin de un minut.

Descoperirea și reacția rapidă a comunității științifice

Fermi Gamma-ray Space Telescope a semnalat primul semnal pe 2 iulie, ceea ce a declanșat o reacție rapidă din partea observatoarelor din întreaga lume. Intensitatea și complexitatea fenomului au făcut ca niciun instrument izolat să nu poată furniza imaginea completă; oamenii de știință au combinat observații spațiale și terestre pentru a colecta date în domeniile razelor gamma, razelor X, infraroșului și al undelor radio. Evenimentul nu a fost vizibil în lumină obișnuită, ceea ce a impus folosirea telescopilor capabili să patrundă norii de praf și obscuritatea mediului gazdă.

Ce au arătat observațiile Webb și Hubble

Imaginile obținute de Telescopul Spațial Hubble au arătat o galaxie neobișnuită la locul exploziei, sugerând fie două galaxii aflate în proces de fuziune, fie o singură galaxie fragmentată de un ben întunecat de praf. Observațiile ulterioare cu James Webb au clarificat situația: galația gazdă se află la aproximativ 8 miliarde de ani-lumină distanță, ceea ce înseamnă că explozia a avut loc cu mult înainte de formarea Pământului.

La câteva luni după eveniment, cercetătorii au folosit instrumentul principal de imagistică în infraroșu apropiat al Webb, NIRCam, pentru a studia în detaliu structura gazdei. Datele au arătat o galaxie foarte mare, traversată de un șanț de praf pronunțat, iar structura complexă a acesteia a făcut dificilă identificarea resturilor luminoase rămase în urma exploziei; dacă există astfel de resturi, ele sunt extrem de slabe.

Proprietăți extreme și întrebări deschise

Huei Sears, cercetător postdoctoral în Departamentul de Fizică și Astronomie al Rutgers School of Arts and Sciences, implicat în studiul exploziei, a subliniat natura neobișnuită a obiectului: „Acest obiect prezintă proprietăți extreme care sunt greu de explicat.” Sears a mai remarcat că, în mod normal, aceste explozii se încheie în mai puțin de un minut, „dar GRB 250702B a durat ore și a prezentat chiar semne de activitate în raze X cu o zi înainte.”

NASA a publicat, de asemenea, o animație care ilustrează un scenariu posibil pentru eveniment: în acest model, o gaură neagră de aproximativ trei ori masa Soarelui, cu un orizont al evenimentelor de doar 11 mile (18 kilometri) lățime, ar fi orbitat și s-ar fi contopit cu o stea companionă. Observațiile arată că explozia a lansat jeturi înguste de particule aproape de viteza luminii și a produs izbucniri repetate care au durat peste șapte ore.

Perspective din partea experților NASA și universitari

Eliza Neights, astronom la NASA Goddard Space Flight Center, a caracterizat evenimentul astfel: „Aceasta este cu siguranță o erupție diferită de orice am mai văzut în ultimii 50 de ani.” Eric Burns, astrofizician la Louisiana State University, a subliniat rolul colaborării între misiuni: „Numai prin puterea combinată a instrumentelor de pe mai multe nave spațiale am putut înțelege acest eveniment.”

Ipoteze privind originea exploziei

Cercetătorii avansează mai multe explicații posibile pentru natura GRB 250702B, fără a se fi ajuns încă la un consens clar. Printre ipotezele examinate se numără:

• un soi extrem al unui burst gamma obișnuit, adică o explozie produsă când o stea masivă colapsează într-o gaură neagră;
• un eveniment de tip tidal disruption (dispersie prin forțele de maree), în care o gaură neagră cu masa de mii de ori cea a Soarelui sfâșie o stea care s-a apropiat prea mult;
• o scenă mai puțin convențională în care o gaură neagră mai mică s-a contopit cu o stea de heliu dezgolita (stripped helium star) și a consumat-o din interior.

Indiferent de scenariu, manifestațiile observate sugerează că gaura neagră a făcut mult mai mult decât „o mușcătură”: a eliberat jeturi puternice de energie care s-au propagat pe distanțe cosmice.

De ce nu există încă o concluzie definitivă

Chiar dacă unele dovezi favorizează ideea că GRB 250702B ar fi fost un burst gamma, nu poate fi exclusă în totalitate varianta unui eveniment de tip tidal disruption. Huei Sears a remarcat că „am văzut doar câteva evenimente de acest tip, așa că nu știm sigur cum ar trebui să evolueze acestea.” Studiile efectuate asupra exploziei au produs interpretări diferite, uneori contradictorii, iar înțelegerea completă a ceea ce s-a întâmplat rămâne la acest stadiu incompletă.

Un efort global, instrumente variate

Pe lângă Webb, Fermi și Hubble, în analiza datelor au fost implicate numeroase observatoare și instrumente terestre și spațiale, inclusiv sateliți și rețele radio. În textul comunicat se menționează contribuțiile unor echipe care lucrează cu Einstein Probe din China și cu Very Large Array al National Science Foundation. Colectarea datelor în mai multe domenii spectrale a fost esențială pentru reconstruirea comportamentului exploziei și pentru evidențierea aspectelor care o disting de burst-urile gamma obișnuite.

Autorii studiului publicat în The Astrophysical Journal Letters au folosit observații optice și în infraroșu pentru a descrie caracteristicile remarcabile ale GRB 250702B și pentru a arăta că lumina după-explozie este puternic obstrucționată de praf în galaxia gazdă. Titlul lucrării semnalează natura extraordinara a după-strălucirii: Optical/Infrared Observations of the Extraordinary GRB 250702B: A Highly Obscured Afterglow in a Massive Galaxy Consistent with Multiple Possible Progenitors. Autorii menționați în referința jurnalului includ Jonathan Carney, Igor Andreoni, Brendan O’Connor, James Freeburn, Hannah Skobe și numeroși colaboratori.

Importanța științifică și perspectivele viitoare

Deși misterul rămâne, comunitatea științifică consideră că evenimentul oferă o oportunitate unică de a studia extremele evoluției stelelor și ale găurilor negre. După cum a afirmat Sears, „GRB 250702B ne oferă ocazia de a studia extremele modului în care evoluează stelele și găurile negre” și chiar ar putea reprezenta „descoperirea a ceva neașteptat și nou.”

Telescopul Webb primește sprijin și din partea Agenției Spațiale Europene (ESA) și a Agenției Spațiale Canadiene (CSA), iar colaborarea internațională rămâne crucială pentru investigarea fenomenelor rare și pentru interpretarea corectă a datelor obținute.

Următorii pași pentru investigare

O parte importantă din efortul în curs constă în continuarea observațiilor și punerea în comun a datelor provenite din multiple surse. Observațiile în infraroșu și în radio, precum și analiza detaliată a proprietăților gazdei, sunt esențiale pentru a elimina ipotezele mai puțin probabile și pentru a identifica mecanismul fizic care a generat această erupție neobișnuită.

Orice concluzie finală va trebui să se bazeze pe o combinație atentă de observații, simulări teoretice și comparații cu alte evenimente, fie ele burst-uri gamma clasice sau evenimente de tip tidal disruption. Până atunci, GRB 250702B rămâne un exemplu remarcabil al modului în care universul poate produce fenomene care provoacă în mod direct înțelegerea noastră curentă.

Surse majore de informații pentru această relatare au fost comunicatele publicate de ScienceDaily și materialele furnizate de Rutgers University, care documentează implicarea cercetătorilor și detaliile observațiilor.

Textul publicat pe ScienceDaily

Materialul universitar furnizat de Rutgers