En studie om den ljusaste kosmiska explosionen genom tiderna bekräftar dess ursprung, men väcker samtidigt tvivel

av Titti Carlberg

19 April 2024

En studie om den ljusaste kosmiska explosionen genom tiderna bekräftar dess ursprung
Advertisement

En ny upptäckt om BOAT, den ljusaste gammastrålning (GRB) som någonsin registrerats. Här visar vi den oväntade slutsats som astrofysikerna kom fram till och vad som orsakade explosionen.

Advertisement

BOAT, den ljusaste gammastrålningen någonsin

Nästan samtidig observation av GRB221009A vid Gemini South i Chile

International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. O'Connor (UMD/GWU) & J. Rastinejad & W Fong (Northwestern Univ) Image processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), J. Miller, M. Zamani & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)/Wi

År 2022, den 9 oktober för att vara exakt, lade ett internationellt team forskare, inklusive astrofysiker från Nortwestern University i Illinois, USA, märke till den ljusaste gammastrålningen någonsin sedan Big Bang, kallad GRB 221009A och döpt till BOAT. Nästan 2 år senare bekräftade ett team från samma universitet att orsaken till det otroliga fenomenet var kollapsen och explosionen av en massiv stjärna. En gigantisk supernova upptäcktes därför tack vare NASA:s rymdteleskop James Webb.

Denna kunskap öppnar dock ett fönster mot ett annat mysterium: enligt forskare kan tunga grundämnen som guld och platina gömma sig inuti supernovan. Sådana majestätiska supernovor borde faktiskt producera dessa material och en ny studie har undersökt just denna aspekt för att få bekräftelse.

Advertisement

I BOAT fanns varken guld eller platina: mysteriet fortsätter

Röntgenbild av GRB 221009A som visar cirkulära ringar runt gammastrålningen

NASA/Swift/Wikimedia commons - Public domain

Explosionen inträffade 2,4 miljarder ljusår från Jorden, i stjärnbilden Sagitta. Peter Blanchard, astrofysiker och huvudförfattare till studien förklarar:

"När vi fick bekräftat att GRB genererades av kollapsen av en massiv stjärna gav detta oss möjligheten att testa en hypotes om hur några av de tyngsta grundämnena bildas i universum.". Men, tillägger han, "Vi såg inga spår av dessa tunga grundämnen, vilket tyder på att extremt energiska gammastrålar som BOAT inte producerar dessa element".

Detta, betonar han, betyder inte att ingen GRB producerar dem. Det faktum att kunna utesluta dem från denna enorma supernova är verkligen en avgörande detalj "när vi fortsätter att söka svar på var dessa tunga grundämnen kommer ifrån". 

Ett pågående mysterium som avfärdar den tidigare hypotesen och lägger till en bit till förståelsen av guld och platinas ursprung i universum.

Gammastrålar: ursprunget

Konstnärlig bild av en GRB

ESO/A. Roquette/Wikimedia commons - CC BY 4.0

Men hur uppstår en sådan kosmisk händelse i detalj? När en massiv stjärna får slut på bränsle kollapsar den först och exploderar sedan, vilket resulterar i en enorm supernovaexplosion och lämnar efter sig en väldigt tät neutronstjärna eller ett svart hål. Det är just dessa explosioner som genererar gammastrålning, även om orsaken mer sällan kan bero på kollisionen mellan två neutronstjärnor.

I vilket fall som helst kan dessa imponerande explosioner fångas av observatorier som finns i rymden och ibland till och med från Jorden. De första som sågs spelades in av amerikanska militärsatelliter på 60-talet och från det ögonblicket fokuserades ansträngningarna på att utveckla utrustning som lämpade sig för att detektera deras superenergetiska ljus, fram till ankomsten av BOAT, 10 gånger kraftfullare än alla tidigare.

"En händelse som syns från Jorden en gång vart 10.000:e år" säger Blanchard.

Astronomer var tvungna att vänta ett halvår på att glöden skulle slockna för att kunna beundra den direkt via James Webb-teleskopet och till slut upptäckte forskarna spår av syre och kalcium, element som är vanliga i supernovor. Det tyngsta materialet som fanns inuti den var järn. 

Inom en snar framtid kommer NASA:s rymdteleskop att användas för att observera och studera andra supernovor och samla in mer information om det som ännu inte har förståtts.

Advertisement