Kínai kutatók nemrégiben olyan kozmikus robbanást rögzítettek, amelyet az „ősrobbanás óta a legnagyobbnak” tartanak. Ez az esemény alapjaiban rengette meg az univerzumot, és valószínűleg a legnagyobb kozmikus kitörés volt azóta, hogy a világegyetem több mint 13 milliárd évvel ezelőtt létrejött.
Az Esemény Háttere: A Legnagyobb Robbanás Az Ősrobbanás Óta?
A Kínai Tudományos Akadémia kutatócsoportja által végzett új tanulmány szerint egy hatalmas kozmikus robbanás történt, amikor az anyag és az antianyag szinte fénysebességgel ütközött össze. Ez a találkozás mindkét részecske kölcsönös megsemmisüléséhez vezetett, és óriási energiát szabadított fel az univerzumba. A kínai médiában megjelent jelentések szerint ez az energia a valaha feljegyzett legnagyobb kozmikus robbanás.
A robbanás során rendkívül erős gamma-sugárkitörés (GRB) történt, amelynek intenzitása elérte a 37 millió elektronvoltot (MeV). Ez az energiaérték messze meghaladja a korábbi gamma-kitörések során megfigyelt értékeket, és különleges jelentőséggel bír a kozmológiai kutatások szempontjából.
A Gamma-Sugárkitörések: Az Univerzum Legnagyobb Eseményei
A gamma-sugárkitörések (GRB-k) az univerzum legnagyobb és legfényesebb robbanásai közé tartoznak. Ezek az események általában akkor következnek be, amikor egy hatalmas csillag felrobban, és fekete lyukká válik. Egy ilyen gamma-sugárkitörés energiája mindössze tíz másodperc alatt egyenértékű a Nap tízmilliárd éves energiatermelésével.
- október 9-én egy erőteljes gamma-sugárzás érte el a Földet, amit számos űralapú detektor és földi megfigyelő is észlelt. Az eseményt hivatalosan GRB 221009A néven azonosították. A kutatók azonnal nagy teleszkópokat vetettek be, hogy további vizsgálatokat végezzenek, és megállapítsák a kitörés forrását.
A kitörés fényereje 70-szer nagyobb volt, mint bármely korábban feljegyzett gamma-sugárkitörés. A kutatók összehasonlították ezt a jelenséget a NASA Wind űrszondájának orosz Konus műszerével és a NASA Fermi Gamma-ray Űrteleszkópjával gyűjtött 7000 gamma-sugárkitöréssel. Az adatok megerősítették, hogy ez a gamma-sugárkitörés minden idők legfényesebbje volt, ezért „Minden Idők Legfényesebbje” (BOAT) néven vált ismertté.
Az Ősi Csillag Halála és Egy Fekete Lyuk Születése
A kutatók azóta is lázasan dolgoznak azon, hogy pontosan meghatározzák a BOAT forrását. A világ legnagyobb teleszkópja, a James Webb Űrteleszkóp végül megerősítette, hogy a gamma-sugárkitörés egy hatalmas csillag szupernóvájának, vagyis erőszakos robbanásának következménye volt. Ez az esemény 2,4 milliárd fényévre a Földtől, a Sagitta csillagképben történt.
A BOAT gamma-sugárkitörés során nagyenergiájú részecskék, például elektronok és pozitronok is keletkeztek. Ezek kölcsönös megsemmisülése vezethetett a gamma-fotonok kialakulásához, amelyek a megfigyelt spektrális vonalat eredményezték.
A 37 MeV-os Spektrális Vonal: Minden Idők Legmagasabb Értéke
A kínai kutatók szerint a BOAT gamma-sugárkitörés során észlelt 37 MeV-os energiaérték minden korábban feljegyzett gamma-sugárkitörés vagy kozmikus objektum esetében a legmagasabb. Ez arra utal, hogy a robbanás során kibocsátott anyag szinte a fénysebességgel (99,98%-os sebességgel) haladt.
A kutatók a BOAT kitörést egy több mint kétmilliárd évvel ezelőtt a Sagitta csillagképben történt hatalmas csillaghalálhoz kötik. Az esemény következtében kettős sugárnyaláb keletkezett, amelyet 2022 októberében fedeztek fel, többek között Kína GECAM-C és a NASA Fermi Űrteleszkópja segítségével. A csillag összeomlása során egy fekete lyuk született.
A GECAM-C adatainak elemzése során a kutatók további bizonyítékot találtak a korábban megfigyelt 37 MeV-os spektrális vonalra. Bing Zhang, a Las Vegas-i Nevadai Egyetem kutatója szerint ez az összehangolt erőfeszítés lehetővé tette a vonalemisszió szélesebb időskálán történő észlelését.
Míg Kína Nagy Magasságú Levegőzuhatag Obszervatóriuma 10 tera-elektronvolt feletti gamma-fotonokat is észlelt, Zhang rámutatott, hogy az egyes fotonok eltérnek a spektrális vonaltól. A spektrális vonal létrejöttéhez jelentős számú foton felhalmozódása szükséges egy adott energiaszinten, például a 37 MeV-nál, amelynek előállítása a jelenleg ismert sugárzási mechanizmusokkal rendkívül nehéz.
A kutatócsoport eredményeit a Science China: Physics, Mechanics & Astronomy tudományos folyóiratban tették közzé.
A Jövő Kihívásai és Lehetőségei
Ez a lenyűgöző felfedezés nemcsak új ismereteket nyújt a gamma-sugárkitörések működéséről, hanem további kérdéseket is felvet a kozmikus események eredetéről és következményeiről. A BOAT gamma-sugárkitörés tanulmányozása hozzájárulhat ahhoz, hogy jobban megértsük az univerzum legnagyobb robbanásainak fizikáját, és közelebb vigyen minket ahhoz, hogy megismerjük a világegyetem rejtett titkait.
A kutatások folytatódnak, és az újabb technológiák segítségével a tudósok remélik, hogy még pontosabb képet kapnak az univerzum legnagyobb robbanásainak természetéről. A BOAT felfedezése emlékeztet arra, hogy az űr végtelen titkai még mindig rengeteg felfedeznivalót rejtenek számunkra, és hogy a tudomány mindig képes meglepetéseket okozni, még a legmerészebb elméletek határain is túl.
Egy biztos: a jövő kutatói továbbra is figyelemmel kísérik a kozmosz ezen gigantikus eseményeit, hogy jobban megértsék az univerzum működését, és választ találjanak azokra a kérdésekre, amelyek már évezredek óta foglalkoztatják az emberiséget.