Astronomowie twierdzą, że w ramach ogromnego globalnego wysiłku, na tak szeroką skalę, że „może on konkurować z katalogiem obiektów głębokiego nieba stworzonym przez Messiera 250 lat temu”, zarejestrowano setki rozbłysków gamma (GRB).
GRB to najgwałtowniejsze eksplozje we Wszechświecie, uwalniające więcej energii niż Słońce w ciągu 10 miliardów lat. Występują, gdy umiera masywna gwiazda lub łączą się dwie gwiazdy neutronowe.
Eksplozje są tak potężne, że gdyby jedna z nich wybuchła w odległości 1000 lat świetlnych od Ziemi – co, jak się przewiduje, zdarza się co 500 milionów lat – wybuch promieniowania mógłby uszkodzić naszą warstwę ozonową i mieć niszczycielskie konsekwencje dla życia. Jednak szanse na to, że takie wydarzenie nastąpi w najbliższym czasie, są niezwykle niskie.
GRB, które po raz pierwszy zaobserwowano prawie sześćdziesiąt lat temu, mogą nam również pomóc lepiej zrozumieć historię naszego Wszechświata, od najwcześniejszych gwiazd, aż po jego obecny wygląd.
Najnowsze badania wykazały 535 rozbłysków gamma (najbliższy z nich znajdował się 77 milionów lat świetlnych od Ziemi) zarejestrowanych za pomocą 455 teleskopów i instrumentów na całym świecie.
Badaniami kierowała profesor Maria Giovanna Dainotti z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii, a ich wyniki opublikowano dzisiaj w miesięczniku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Naukowcy porównali swoją kolekcję do 110 obiektów głębokiego nieba skatalogowanych przez francuskiego astronoma Charlesa Messiera w XVIII wieku. Do dziś katalog ten nadal dostarcza astronomom — zarówno profesjonalistom, jak i amatorom — szeregu łatwych do znalezienia obiektów na nocnym niebie.
„Nasze badania pogłębiają naszą wiedzę na temat tych zagadkowych kosmicznych eksplozji i są dowodem na współpracę wielu krajów” – powiedział profesor Dainotti.
„Rezultatem jest katalog podobny do tego, który stworzył Messier 250 lat temu, klasyfikujący obiekty głębokiego nieba obserwowane w tamtym czasie”.
Współautor, profesor Alan Watson z Narodowego Autonomicznego Uniwersytetu Meksyku, uznał ją za „świetne źródło”, które może pomóc „przesunąć granice naszej wiedzy do przodu”.
Profesorowie Watson i Dainotti byli częścią zespołu ponad 50 naukowców, którzy skrupulatnie badali, w jaki sposób światło GRB dociera do Ziemi przez kilka tygodni, a w niektórych przypadkach nawet miesięcy po eksplozji. Rezultatem jest, jak twierdzą, największy katalog kiedykolwiek zgromadzonych GRB obserwowanych w długościach fal optycznych z mierzonymi odległościami.
Zawiera 64 813 obserwacji fotometrycznych gromadzonych przez 26 lat, przy czym znaczący wkład wniosły satelity Swift, kamera RATIR i teleskop Subaru.
Zespół odkrył, że szczególnie interesującym faktem jest to, że prawie jedna trzecia zarejestrowanych rozbłysków gamma (28 procent) nie zmieniała się ani nie ewoluowała, gdy światło pochodzące z eksplozji przemieszczało się przez kosmos.
Współautorka pracy, dr Rosa Becerra z Uniwersytetu Tor Vergata w Rzymie, powiedziała, że wyniki te wskazują na to, iż niektóre z najnowszych rozbłysków gamma zachowują się dokładnie tak samo, jak te, które miały miejsce miliardy lat temu.
Takie odkrycie stoi w sprzeczności z powszechnie przyjmowanym obrazem Wszechświata, w którym obiekty nieustannie ewoluowały od Wielkiego Wybuchu.
Profesor Dainotti dodał: „Zjawisko to może wskazywać na bardzo osobliwy mechanizm powstawania tych eksplozji, sugerujący, że gwiazdy związane z rozbłyskami gamma są bardziej pierwotne niż te, które powstały później”.
„Jednak hipoteza ta wymaga dalszych badań”.
Z drugiej strony, w przypadku nielicznych rozbłysków gamma, w których ewolucja optyczna pokrywa się z ewolucją rentgenowską, możliwe jest prostsze wyjaśnienie.
„Konkretnie rzecz biorąc, obserwujemy rozszerzającą się plazmę złożoną z elektronów i pozytonów, która z czasem ulega stygnięciu. Podobnie jak gorący pręt żelazny emitujący światło coraz bardziej czerwone w miarę stygnięcia, widzimy zmianę mechanizmu emisji” – powiedział profesor Bruce Gendre z University of the Virgin Islands.
„W tym przypadku mechanizm ten może być powiązany z energią magnetyczną, która napędza te zjawiska”.
Naukowcy chcą teraz, aby społeczność astronomów pomogła im jeszcze bardziej rozszerzyć kompilację GRB. Udostępnili dane za pośrednictwem przyjaznej dla użytkownika aplikacji internetowej i zwrócili się do swoich kolegów, aby dodali do niej coś od siebie, najlepiej poprzez udostępnianie wyników w tym samym formacie.
„Przyjęcie standardowego formatu i jednostek, potencjalnie powiązanych z protokołami Międzynarodowego Sojuszu Obserwatorium Wirtualnego, zwiększy spójność i dostępność danych w tej dziedzinie” – powiedział profesor Gendre.
„Po zabezpieczeniu danych zostaną przeprowadzone dodatkowe badania populacyjne, które doprowadzą do nowych odkryć na podstawie analizy statystycznej bieżącej pracy”.