Astronomi so zaznali izjemno močan izbruh energije iz globokega vesolja, ki naj bi nastal ob trku dveh nevtronskih zvezd v območju, kjer se med seboj spajajo galaksije. Odkritje, ki ga je vodila mednarodna ekipa raziskovalcev z Državne univerze Pensilvanije, ponuja nov vpogled v to, kako v vesolju nastajajo nekateri najtežji kemični elementi.
Izbruh, poimenovan GRB 230906A, je bil prvič zaznan septembra 2023 s satelitom NASA Fermi. Gre za tako imenovani kratek izbruh gama žarkov – izjemno energijsko eksplozijo, ki lahko za kratek čas zasenči celotno galaksijo. Rezultati raziskave so bili objavljeni v znanstveni reviji The Astrophysical Journal Letters.
Kratki izbruhi gama žarkov nastanejo, ko se dve nevtronski zvezdi – izjemno gosti ostanki nekoč masivnih zvezd – spiralno približujeta in se na koncu združita. Ob trku sprostita ogromno količino energije ter ustvarita težke elemente, kot sta zlato in platina.
Simone Dichiara z univerze Penn State, vodilna avtorica raziskave, pojasnjuje, da je bil izvor tokratnega izbruha posebej zanimiv. Astronomi so s pomočjo rentgenskega observatorija Chandra in vesoljskega teleskopa Hubble določili, da je eksplozija nastala v šibki galaksiji, ki je del večje skupine galaksij, oddaljene približno 8,5 milijarde svetlobnih let.
Ta skupina galaksij trenutno doživlja proces združevanja. Ko se galaksije približujejo in trčijo, njihove gravitacijske sile raztegnejo zvezde, plin in prah v dolge tokove materiala, imenovane plimski repi.
Prav v takšnem toku razbitin je ekipa locirala izvor izbruha.
„To bi lahko pomenilo, da interakcije med galaksijami sprožijo nastanek novih zvezd,“ pojasnjuje Dichiara. „Če se iz teh zvezd razvijejo nevtronske zvezde, se lahko sčasoma združijo in povzročijo eksplozije, kakršne opazujemo.“
Kovačnice težkih elementov
Združitve nevtronskih zvezd so tudi eden najpomembnejših procesov nastajanja težkih elementov v vesolju. Ob takšnih eksplozijah nastane pojav, imenovan kilonova – svetel izbruh svetlobe, ki spremlja sproščanje velike količine materiala.
Raziskovalci menijo, da takšni dogodki lahko pojasnijo, zakaj v območjih, kjer se galaksije medsebojno vplivajo, pogosto opazimo povečano količino težkih elementov.
Po njihovih ocenah sta se nevtronski zvezdi, ki sta povzročili izbruh, verjetno rodili v obdobju intenzivnega nastajanja zvezd pred približno 700 milijoni let, ki ga je sprožila združitev galaksij.
Ko sta se končno združili, je eksplozija razpršila novo nastale elemente po okoliškem prostoru.
Kozmične eksplozije in izvor elementov
Jane Charlton z univerze Penn State poudarja, da takšni dogodki pomagajo razumeti izvor snovi, ki sestavlja tudi naš planet.
„Zlato, ki ga najdemo na Zemlji, je nastalo v eksplozivnih dogodkih te vrste,“ pravi. „Težki elementi v našem telesu so nastali v številnih zvezdah, ki so skozi milijarde let nastajale in umirale v naši galaksiji.“
Po njenih besedah raziskava kaže, kako lahko nasilni dogodki v vesolju hkrati ustvarjajo pogoje za nastanek novih elementov.
Astronomi poudarjajo, da bi lahko prihodnja opazovanja z zmogljivejšimi teleskopi pomagala še natančneje določiti razdaljo tega izbruha. Če se izkaže, da je še bolj oddaljen, bi lahko šlo za enega najbolj oddaljenih kratkih izbruhov gama žarkov, kar jih je bilo kdaj zaznanih.
Raziskovalci ob tem opozarjajo, da so trki galaksij v vesolju precej pogosti. Tudi naša galaksija Mlečna cesta ima bližnjo sosedo – galaksijo Andromeda – s katero se bo čez približno štiri do pet milijard let združila.
Takšen dogodek bo verjetno ustvaril podobne plimske repove in sprožil nove valove nastajanja zvezd, ki bodo vesolje obogatili z novimi težkimi elementi.
