Astronomowie są zdezorientowani.
Jak gdyby impulsy gamma (GRB) nie były wystarczająco tajemnicze, istnieje coś jeszcze, co można dodać do worek zamieszania. Mniej więcej w czasie, gdy powinno być dużo GRB, podczas „epoki formowania się gwiazd” (kiedy gwiazdy dopiero zaczynały ewoluować po Wielkim Wybuchu), wydaje się, że ich nie ma. Zero. Nie ma starożytnych błysków masowej śmierci gwiazd. Co więcej, wydaje się, że nie było poświaty z poprzednich rozbłysków gamma.
Więc co się dzieje? Czy przed 12,8 miliardami lat nie było żadnych wydarzeń GRB? Być może… chociaż może być inna odpowiedź. one są tam, ale my po prostu ich nie widzę.
Impulsy gamma są największymi i najjaśniejszymi eksplozjami w naszym Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Kiedy GRB detonuje, może łatwo przyćmić swoją galaktykę gospodarza zawierającą miliardy gwiazd. Te energetyczne wydarzenia obserwowano od lat sześćdziesiątych i dopiero do niedawna astronomowie znaleźli wyjaśnienie, czym są GRB. GRB występuje, gdy młody ubogi w metal masywna gwiazda zużyła całe swoje paliwo i, jak supernowa, zapada się pod własnym polem grawitacyjnym. Szybko wirująca gwiazda przesuwa następnie intensywne wiązki promieniowania ze swoich biegunów w postaci promieni gamma. Gdyby jedna z tych wiązek była skierowana na Ziemię, widzimy nieproporcjonalnie jasną eksplozję (ponieważ ogromna ilość energii jest kierowana przez bieguny). Dopóki nie opracowano „modelu collapsarnego”, astronomowie nie potrafili wyjaśnić tych energetycznych wydarzeń.
Model Collapsar wydaje się wyjaśniać GRB trwające dwie sekundy lub dłużej. Istnieje jednak inna klasa GRB, o znacznie krótszych skalach czasowych, która nie pasuje do modelu collapsar. Krótkoterminowe GRB mogą być wynikiem gwałtownych interakcji między czarnymi dziurami i gwiazdami neutronowymi.
Czy to oznacza, że GRB stają się mniej tajemnicze? W rzeczywistości teoria GRB stała się nieco bardziej skomplikowana. Wydaje się, że żadne GRB nie wystąpiły przed 12,8 miliarda lat temu. W ubiegłym miesiącu najodleglejszy (a zatem najstarszy) GRB został wykryty w odległości 12,8 miliarda lat świetlnych, ale samo w sobie jest dziwne.
W czasie, gdy zaczęły powstawać pierwsze gwiazdy (około 13,4 miliarda lat temu), były one z definicji gwiazdami „ubogimi w metale” (cięższe pierwiastki, takie jak metale, były możliwe dopiero po kilku generacjach ewolucji gwiazd), więc powinno to być okresem, w którym GRB regularnie zapalają nocne niebo. Jednak zgodnie z obserwacjami najbardziej odległych galaktyk zawierających najmłodsze gwiazdy, zdarzenia GRB wydają się nie istnieć.
Jednym z przedstawionych wyjaśnień jest efekt przesunięcia ku czerwieni. W miarę rozszerzania się Wszechświata czasoprzestrzeń się rozciąga. Gdy światło przemieszcza się z najdalszych zakątków Wszechświata, być może samo światło z GRB zostało tak rozciągnięte (przesunięte na czerwono), że emisje elektromagnetyczne po prostu nie mogą zostać wykryte przez nasze oprzyrządowanie. Te wielkie eksplozje mogą się zdarzyć, ale ponieważ emitowane światło zostało tak przesunięte na czerwono, zanim światło do nas dotrze, być może emisja nie przypomina GRB. Nawet poświata jednej z tych masywnych eksplozji byłaby w tym przypadku nie do poznania, obserwowane światło byłoby przesunięte aż do podczerwieni.
Czy jakieś GRB zostaną odkryte dalej niż 12,8 miliarda lat świetlnych? Myślę, że będziemy musieli poczekać, aż zbudujemy ulepszone obserwatoria w podczerwieni lub rozpoznamy, jak wygląda odległe, starożytne GRB…
Źródło: NASA
