Το τηλέφωνο του Stephen Lesage άρχισε να δονείται αμέσως μετά το ημίχρονο στις 9 Οκτωβρίου 2022, ενώ παρακολουθούσε έναν αγώνα ποδοσφαίρου στην Ατλάντα με έναν φίλο του. Όταν ο Lesage είδε τα εισερχόμενα μηνύματα, ο αγώνας δεν φαινόταν πλέον σημαντικός. Υπήρχε ένα σπάνιο κοσμικό συμβάν και έπρεπε να πάει αμέσως στον υπολογιστή του.

Ο δορυφόρος Fermi Gamma-Ray Satellite της NASA και το Παρατηρητήριο Neil Gehrels Swift είχαν εντοπίσει ένα ασυνήθιστα φωτεινό σήμα στο διάστημα και έστειλαν αυτόματες ειδοποιήσεις στους επιστήμονες. Το κανάλι συνομιλίας Fermi της ομάδας Lesage φώτισε με μηνύματα καθώς οι επιστήμονες συντόνιζαν τη στρατηγική τους για παρακολούθηση.

«Όλοι σε εκείνη την ομάδα ήταν σαν να έλεγαν, «αυτό το πράγμα είναι τρελό! Ποιος έχει καθήκον να το αναλύσει αυτό; Αυτό είναι αυτό που περιμέναμε», θυμάται ο Lesage, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα, στο Huntsville. “Ωρα να φύγω!”

Το ασυνήθιστο γεγονός αποδείχθηκε ότι ήταν μια κοσμική έκρηξη που μπορεί, όπως αναφέρεται, να ήταν η πιο φωτεινή στις ενέργειες των ακτίνων Χ και των ακτίνων γάμμα από τότε που ξεκίνησε ο πολιτισμός.

Οι αστρονόμοι το ονόμασαν BOAT (the Brightest Of All Time «το λαμπρότερο όλων των εποχών»)

Ο Lesage ηγήθηκε μιας ανάλυσης των δεδομένων Fermi που απέδειξε πόσο φωτεινό ήταν πραγματικά το BOAT. Περισσότερα από 150 τηλεσκόπια στο διάστημα και στη Γη ακολούθησαν για να λάβουν περισσότερες λεπτομέρειες για το συμβάν, συμπεριλαμβανομένου του IXPE της NASA ( Imaging X-ray Polarimetry Explorer ), του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble και του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb , καθώς και του XMM της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας -Τηλεσκόπιο Νεύτωνα .

Το Σύμπαν Αλλάζει

Το BOAT είναι ένα παράδειγμα αυτού που οι αστρονόμοι αποκαλούν Time-Domain και Multimessenger Astronomy. Το “Time Domain” αναφέρεται σε γεγονότα που συμβαίνουν στο σύμπαν και τα τηλεσκόπια μπορούν να παρατηρήσουν καθώς εκτυλίσσονται, όπως ένας σουπερνόβα ή η συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων. Η «Αστρονομία πολλαπλών μηνυμάτων» (Multimessenger Astronomy) αναφέρεται στην ποικιλία των «αγγελιοφόρων» που μεταφέρουν πληροφορίες από το σύμπαν, συμπεριλαμβανομένων όλων των μορφών φωτός, σωματιδίων υψηλής ενέργειας και κυματισμών στον χωροχρόνο που ονομάζονται βαρυτικά κύματα .

Ενώ το σύμπαν μπορεί να φαίνεται ότι αλλάζει εξαιρετικά αργά, κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ή και δισεκατομμυρίων ετών, τα ουράνια σώματα προκαλούν μερικές φορές δραματικές αλλαγές της τάξης των ημερών ή ακόμη και κλασμάτων δευτερολέπτων. Τα γαλαξιακά κέντρα φωτίζονται καθώς οι κεντρικές μαύρες τρύπες τους τρώνε υλικό. Οι μαύρες τρύπες ¨ρουφούν” πλάσμα από κοντινά αστέρια. Τα αστέρια εκρήγνυνται. Τα αστέρια νετρονίων συγκρούονται με τις μαύρες τρύπες, τα αστέρια νετρονίων με τα αστέρια νετρονίων και οι μαύρες τρύπες συγχωνεύονται με άλλες μαύρες τρύπες. Ακόμη και οι μακρινές συντριβές ουράνιων αντικειμένων μπορούν να στείλουν ισχυρούς κυματισμούς που μπορούν να ανιχνευθούν από διαστημικά και επίγεια τηλεσκόπια και όργανα. Πολλά από αυτά τα φαινόμενα είναι απρόβλεπτα ως προς το πού και πότε μπορεί να συμβούν στη συνέχεια.

Οι δύο δορυφορικοί φύλακες της NASA με τα ονόματα “Fermi” και “Swift”

Η NASA διαθέτει δύο δορυφόρους «φύλακες» με μεγάλα οπτικά πεδία που στέλνουν ειδοποιήσεις όταν ανιχνεύουν μια ξαφνική λάμψη ακτίνων γάμμα: Το Fermi και το Swift. Το τηλεσκόπιο ριπής ακτίνων γάμμα Fermi και το τηλεσκόπιο μεγάλης περιοχής και το τηλεσκόπιο συναγερμού ριπής του Swift, είναι βασικά όργανα που μπορεί να είναι τα πρώτα που θα παρατηρήσουν αυτά τα συμβάντα.

«Όταν συμβαίνει κάτι παρορμητικό, όταν κάτι ραγίζει και εκρήγνυται ή κάτι ραγίζει και καταρρέει, ενεργοποιούνται», είπε η Valerie Connaughton, η οποία ηγείται του χαρτοφυλακίου αστροφυσικής υψηλής ενέργειας και της Πρωτοβουλίας Time-Domain and Multimessenger Astronomy στο τμήμα Astrophysics της NASA.

Μόλις οι επιστήμονες λάβουν μια ειδοποίηση στους υπολογιστές και τα τηλέφωνά τους, μπορεί να είναι σε θέση να συνεργαστούν με άλλα τηλεσκόπια για να παρακολουθήσουν το συμβάν. Χρησιμοποιώντας μια ποικιλία διαφορετικών διαστημικών παρατηρητηρίων και οργάνων για να μελετήσουν αυτές τις σε μεγάλο βαθμό απρόβλεπτες λάμψεις, οι επιστήμονες μπορούν να συνδυάσουν τα στοιχεία για να απαντήσουν στο πώς, πού και γιατί παρατήρησαν ένα «συμβάν» στη συνηθισμένη ηρεμία του διαστήματος.

Τι βρήκαν για το ΒΟΑΤ που παρατήρησαν

Μετά από σύγκριση των παρατηρήσεων του BOAT από πολυάριθμα τηλεσκόπια, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι αυτή η ασυνήθιστα φωτεινή έκρηξη προήλθε από μια σουπερνόβα και συγκεκριμένα, την κατάρρευση του πυρήνα ενός τεράστιου αστεριού που περιστρέφεται γρήγορα. Αργότερα, με δεδομένα από την αποστολή NuSTAR της NASA , οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο πίδακας υλικού που εκτοξεύτηκε από το αστέρι είχε πιο περίπλοκο σχήμα από ό,τι πίστευαν αρχικά.

« Ένα γιγάντιο αστέρι μόλις εξερράγη, και πρέπει να το μελετήσουμε και να καταλάβουμε τι συνέβη και να αναστρέψουμε μηχανικά τα κομμάτια και να τα ξανασυνθέσουμε», είπε ο Lesage.

«Η αστρονομία στον τομέα του χρόνου μας επιτρέπει να λάβουμε θεμελιώδεις απαντήσεις για τις ιδιότητες του σύμπαντος, της ίδιας της θεμελιώδους φυσικής και της προέλευσης των στοιχείων», ανέφερε ο Έρικ Μπερνς, Αστροφυσικός, Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα

Νέα φωτεινά σήματα πέντε μήνες μετά το ΒΟΑΤ

Μόλις πέντε μήνες μετά το BOAT, οι επιστήμονες έλαβαν μια ειδοποίηση από τον Fermi σχετικά με τη δεύτερη φωτεινότερη έκρηξη ακτίνων γάμμα που παρατηρήθηκε τα τελευταία 50 χρόνια. Αυτό το νεότερο σήμα, το GRB 230307A , που συνέβη τον Μάρτιο του 2023, εντάχθηκε στο BOAT στην κατηγορία των «μακριών» εκρήξεων ακτίνων γάμμα, διάρκειας 200 δευτερολέπτων, έναντι 600 για το BOAT. Χάρη στα υπέρυθρα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA , οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το GRB 230307A μπορεί να είχε πολύ διαφορετική προέλευση: τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων περίπου ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός μακριά από τη Γη. Επιπλέον, ο Webb ανίχνευσε το σπάνιο στοιχείο τελλούριο, υποδηλώνοντας ότι οι συγχωνεύσεις άστρων νετρονίων δημιουργούν βαριά στοιχεία όπως αυτό.

Αυτό το αποτέλεσμα εξακολουθεί να προβληματίζει αστρονόμους όπως ο Έρικ Μπερνς, συν-συγγραφέας της εργασίας GRB 230307A και μέλος της ομάδας Fermi στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα. Η συγχώνευση αστεριών νετρονίων δεν θα πρέπει να παράγει τόσο μεγάλες εκρήξεις ακτίνων γάμμα και τα τρέχοντα μοντέλα ατομικής φυσικής δεν εξηγούν πλήρως τα μήκη κύματος μεσαίου υπέρυθρου που ανίχνευσε ο Webb. Ελπίζει ότι ο Webb θα μας βοηθήσει να μάθουμε περισσότερα για αυτού του είδους τις εκδηλώσεις τα επόμενα χρόνια.

(photo: pixabay)