Teleskop Fermi należący do NASA uchwycił coś niezwykle jasnego. Naprawdę bardzo jasne.
Supernova SN 2017egp w końcu przyciąga uwagę, na jaką zasługuje, ale nie z typowych powodów. Ta eksplozja była „super obciążona”. Naprawdę przytłoczony. Dowody wskazują, że w epicentrum eksplozji „chodził” magnetyczny duch: magnetar. Martwa gwiazda z polem magnetycznym tak silnym, że dosłownie zaprzecza zdrowemu rozsądkowi.
Spójrzmy na zapadnięcie się rdzenia.
Kiedy umiera masywna gwiazda, jej serce zapada się do wewnątrz. Materia jest skompresowana do promienia około 20 kilometrów (około 12 mil). Wyobraź sobie małe miasto. Teraz wyobraźcie sobie 10 milionów ton materii skompresowanej w jednej łyżeczce. Ta gęstość jest rzeczywistością. Ale grawitacja to coś więcej niż tylko masa opakowania. Sprawia, że obiekt się obraca. Powstała gwiazda neutronowa obraca się z prędkością 700 obrotów na sekundę. Bardzo szybko. Linie pola magnetycznego są również skompresowane.
Jaki jest wynik? Pojawiają się magnetary. Najsilniejsze magnesy w całym wszechświecie.
Na ten moment czekał Fabio Acero z Uniwersytetu Paris-Saclay.
„Przez prawie 20 lat” – mówi Acero – „przyglądaliśmy się danym z teleskopu Fermiego… ale nic nie było jasne, dopóki to się nie wydarzyło”.
Dwie dekady poszukiwań. Zbadano czterysta przypadków zapadnięcia się rdzenia. Większość z nich prowadzi do powstawania czarnych dziur. Niektóre po prostu zanikają. Ale SN 2017egp było inne. Eksplodował w galaktyce NGC 3140. Jest ona oddalona o 440 milionów lat świetlnych. Światło przebyło tak ogromną odległość, aby dotrzeć do naszych czujników. W rzeczywistości jest to jedna z najbliższych nam supernowych, które obserwowaliśmy tak szczegółowo.
Tylko supernowa SN 2017egp dostarcza bezpośrednich dowodów na emisję promieniowania gamma… potwierdzając wcześniejsze dowody pośrednie.
Guillem Martí-Devesa nazywa to „nowym oknem” na wszechświat. Ponieważ nie było to tylko promieniowanie światła widzialnego. To były promienie gamma. Najbardziej energetyczna forma promieniowania.
Dlaczego tak jasno?
Teoria jest prosta. Magnetar się obraca. Wydziela strumień elektronów i pozytonów. Antymateria. Kiedy materia zderza się z antymaterią, następuje anihilacja. Wysięgnik. Promienie gamma.
Chmura tych cząstek uderza w rozszerzającą się powłokę supernowej. Fragmenty absorbują promieniowanie gamma. Przekształć to. Zamienia się w światło widzialne.
To jest siła napędowa. Magnetar zasila ten rozbłysk.
Jednak, zauważa Acero, model ten nie działa idealnie w nieskończoność.
„Po około trzech miesiącach promienie gamma zaczynają wyciekać” – mówi. „Ale mamy miejsce na udoskonalenie modelu”.
Światło widzialne z biegiem czasu blaknie nierównomiernie. Dziwny. Zespół sugeruje, że stare szczątki mogą spaść z powrotem na nowonarodzony magnetar. Pył powstały setki lat temu opada na „świeże zwłoki” gwiazdy. Proces jest chaotyczny i chaotyczny.
Gdzie iść dalej?
Sieć Teleskopów Czerenkowa (CTA) już „budzi się”. Znajdujące się na Wyspach Kanaryjskich i Paranal (Chile) te „oczy” będą patrzeć głębiej. W ciągu 50 godzin obserwacji będą w stanie dostrzec podobne eksplozje w odległości aż 500 milionów lat świetlnych.
Judy Racusin z NASA Goddard Center uważa tę kwestię za niezwykle ważną. To nie jest kolejna eksplozja. To jest spojrzenie na proces.
Magnetyczny „napęd” wyjaśnia jasność eksplozji. Nierównomierne zanikanie światła pozostawia pytania bez odpowiedzi. Co jeszcze kryje się na tym polu śmieci? Zobaczymy, co odkryje nowy zestaw teleskopów. A może tego nie zobaczymy.
Wszechświat zwykle pilnie strzeże swoich tajemnic.
