A gammakitörések a Világegyetem legrejtélyesebb jelenségei közé tartoznak. Ezeket a gammasugárzás-felvillanásokat a hosszúságuk alapján két típusra szokták osztani: a hosszú kitörések több mint 2 másodpercig tartanak, míg a rövid kitörések 2 másodpercnél rövidebb ideig. Vajon a GRB 191019A gammakitörés egy nagy tömegű, haldokló csillag átlagos, hosszú kitörése, összeütköző égitestek rendellenesen hosszú robbanása vagy valami egészen más?

A GRB 191019A jelű gammakitörés talán nem is az, aminek hisszük. Lehet, hogy egy ritka árapály-katasztrófa idézte elő. Ez az illusztráció egy árapály-katasztrófát mutat be. (NASA, EA, D. Player /STScl/)

Idővel, ahogy egyre több adat állt rendelkezésre, a szakértők ezt a kitörés hossza alapján történő osztályozást a jelenségek forrásának típusaihoz kapcsolták: úgy tűnik, hogy a hosszú gammakitörések magösszeomlással járó szupernóvákhoz kötődnek, amikor a Napnál jóval nagyobb tömegű csillagok élete ér véget, a rövid gammakitörések pedig akkor következnek be, amikor két rendkívül sűrű égitest, például két neutroncsillag ütközik össze. Ahogy egyre több gammakitörést ismertünk meg, úgy nőtt azoknak az eseményeknek a listája, amelyek a két kategória egyikébe sem sorolhatók be.

Illusztráció két neutroncsillag összeolvadásáról, ami gammasugár-kitörést idézhet elő. (ESA 2002/Medialab)

2019 októberében észleltek egy gammakitörést, ami több mint egy percen át tartott, és első látásra egy szupernóva hagyományos, hosszú kitörésének látszott. Az objektum a GRB 191019A jelet kapta. Az első magyarázatot később kétségbe vonták, mert nem tudták megfigyelni a kitöréshez kapcsolódó szupernóva emisszióját, és a kitörés maga is halványabb volt a várhatónál, ráadásul a galaxisra, amelyben az esemény történt, nem jellemző az erőteljes csillagkeletkezés, pedig általában a hosszú gammakitörések galaxisai ilyenek. Ezek a jelek arra utaltak, hogy a GRB 191019A a gammakitörések egy új típusába tartozhat, amelyek ütköző égitestekkel hozhatók kapcsolatba, annak ellenére, hogy hosszabbak két másodpercnél.

Illusztráció arról a lehetőségről, hogy a GRB 191019A két csillag ütközésének eredménye, ami egy galaxismag sűrű környezetében történt. Egy nemrég megjelent tanulmányban a kutatók azt állítják, hogy az esemény a galaxis szupernagy tömegű fekete lyukához közel ment végbe. (International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick/M. Zamani; CC BY 4.0)

Egy nemrég megjelent szakcikkben Robert Eyles-Ferris (University of Leicester) és munkatársai egy új lehetőséget vizsgáltak meg: talán a GRB 191019A nem is gammasugár-kitörés. A kutatók szerint az eseményt nem szupernóva-robbanás vagy kozmikus ütközés okozta, hanem egyetlen csillag, ami túl közel merészkedett egy szupernagy tömegű fekete lyukhoz, és hirtelen, egy árapály-katasztrófa során szétszakadt.

A GRB 191019A egyes jellemzői alátámasztják ezt az elméletet, például a galaxis központjához való közelsége. Más tényezők azonban, mint az esemény időtartama, inkább cáfolják: az árapály-katasztrófák általában nem percek, hanem hónapok alatt játszódnak le. Eyles-Ferris és munkatársai feltételezték, hogy a GRB 191019A mögött nem akármilyen árapály-katasztrófa áll, hanem annak egy ultramély típusa, amelyben a fekete lyuk árapály-ereje annyira megnyújtja a halálra ítélt csillagot, hogy az teljesen a fekete lyuk köré tekeredik, és önmagával ütközik, miközben egy relativisztikus sugárnyalábot bocsát ki.

A kutatók egy matematikai modellel kimutatták, hogy a GRB 191019A fényessége és a kitörés időtartama megfelel egy ultramély árapály-katasztrófának. Ha az elméletük helyes, ez a kitörés lehet az első ismert ultramély árapály-katasztrófa, és csupán az ötödik olyan, amit részecskesugár kísér. Ezek az események nagyon ritkák, de valahol a Világegyetemben fel fognak még bukkanni hasonlók, és a kutatóknak már van módszerük a megtalálásukra: alacsony energiájú röntgensugárzást kell keresniük, ami abban a pillanatban villan fel, amikor a csillag összeütközik önmagával.

A kutatás eredményeit közlő tanulmány a The Astrophysical Journal Letters című lapban jelent meg, és itt olvasható.

Forrás: AAS NOVA