Nasina vesoljska misija Fermi je 25. oktobra 2026 v manj kot 12 urah zaznala dva izbruha žarkov gama iz različnih smeri neba. Prvega je samodejni sistem sprva napačno razvrstil, po dodatni analizi pa so ga znanstveniki označili za verjetno dolgotrajnega. Drugi je bil verjetno kratkotrajen. Natančna izvora obeh izbruhov ostajata neznana.
Dva izbruha žarkov gama, ki ju je 25. oktobra 2026 zaznala Nasina vesoljska misija Fermi. (slika: Dnevne Novice / AI-ilustracija)
Prvi signal je sistem sprva napačno razvrstil
V nedeljo, 25. oktobra, je ob 7.00 po slovenskem času instrument Gamma-ray Burst Monitor (GBM) na Nasinem vesoljskem teleskopu Fermi zaznal nenaden porast visokoenergijskega sevanja. Dogodek z oznako GRB 261025A je sprožil samodejno obdelavo podatkov, vendar je programska oprema signal sprva uvrstila v kategorijo »Distant Particles«. Šele naknadni pregled meritev je pokazal, da gre za izbruh žarkov gama. Raziskovalna skupina je ugotovitev objavila v uradnem poročilu NASA GCN, v katerem je dogodek označila za verjetno dolgotrajen izbruh. Znanstveniki so izračunali približno smer prihoda sevanja, niso pa določili njegove oddaljenosti. Popravljena razvrstitev je omogočila, da so prvotno drugače prepoznani signal vključili med zaznane izbruhe žarkov gama.
Fermi spremlja žarke gama, elektromagnetno sevanje z bistveno višjimi energijami od vidne svetlobe. Njegovi instrumenti morajo med različnimi signali prepoznati tudi zelo kratke astronomske dogodke, pri katerih lahko najmočnejši del bliska mine v nekaj sekundah. Zato so shranjene meritve posebej dragocene: raziskovalcem omogočajo naknadno preverjanje zaznav, ki jih samodejni sistem sprva ni pravilno razvrstil. Prav takšen pregled je bil pomemben pri prvem nedeljskem dogodku, saj je dodatna analiza razjasnila naravo zaznanega sevanja.
Dobrih enajst ur pozneje še drugi izbruh
Ob 18.38 po slovenskem času je isti instrument zaznal nov izbruh, označen kot GRB 261025B. Med dogodkoma je minilo 11 ur in 38 minut, vendar se nista razlikovala samo po času zaznave. Raziskovalci so drugega označili za verjetno kratkotrajnega, medtem ko je prvi po začetni analizi ustrezal značilnostim dolgotrajnega izbruha. Podatki iz drugega uradnega obvestila NASA GCN kažejo, da je sevanje do Fermija prispelo iz druge smeri neba. Instrument je pri obeh dogodkih zabeležil meritve, na podlagi katerih so raziskovalci izračunali približna položaja. Na voljo sta tudi svetlobni krivulji, ki prikazujeta spreminjanje zaznanega sevanja skozi čas.
Časovna bližina obeh signalov še ne pomeni, da sta dogodka povezana. Izbruhi žarkov gama so izjemno energijski pojavi, vendar jih Fermi zaznava redno, zato dva dogodka v enem dnevu sama po sebi nista znanstvena senzacija. Zanimivejša je razlika med njunima začetnima razvrstitvama, saj kratkotrajni in dolgotrajni izbruhi pogosto nastanejo ob povsem različnih dogajanjih v vesolju. Čeprav so astronomi v preteklosti zaznali tudi izjeme, lahko že podatek o trajanju sevanja ponudi prve namige o fizikalnih procesih, ki so ga ustvarili.
Zakaj lahko dve sekundi pomenita drugačen nastanek?
Astronomi izbruhe žarkov gama tradicionalno delijo glede na trajanje začetnega sevanja. Bliske, ki trajajo manj kot dve sekundi, praviloma uvrščajo med kratkotrajne, daljše pa med dolgotrajne. Ta časovna meja ni zgolj način razvrščanja podatkov, temveč pomaga razlikovati med procesi, pri katerih se lahko sprostijo ogromne količine energije. Kot pojasnjuje NASA Science v strokovnem pregledu izbruhov žarkov gama, so dolgotrajni izbruhi pogosto povezani s koncem življenja zelo masivnih zvezd. Ko takšna zvezda porabi jedrsko gorivo, se lahko njeno jedro sesede in sproži eksplozijo supernove. Pri tem lahko nastane črna luknja, iz katere okolice v določenih razmerah izhajajo siloviti curki delcev, pospešenih skoraj do svetlobne hitrosti. Če je takšen curek usmerjen proti Zemlji, lahko astronomi zaznajo izjemno intenziven blisk žarkov gama.
Kratkotrajni izbruhi so pogosto povezani z drugačnimi dogodki, predvsem z združitvami dveh nevtronskih zvezd ali nevtronske zvezde in črne luknje. Pri nekaterih takšnih združitvah nastanejo kilonove, med katerimi se tvorijo težki kemijski elementi, kot so zlato, srebro in platina. Astronomi tako z opazovanjem kratkih bliskov ne raziskujejo samo nastajanja črnih lukenj, temveč tudi procese, v katerih nastaja del snovi v vesolju. Prav povezava med izbruhi gama in nastankom težkih elementov je eno od pomembnih področij sodobne astronomije, saj omogoča boljše razumevanje dogajanja ob trkih izjemno gostih nebesnih teles.
Vendar trajanje izbruha ni vedno zanesljiv pokazatelj njegovega nastanka. Raziskovalci so že odkrili dogodke, ki se niso ujemali z običajno razvrstitvijo, pri nekaterih izjemno dolgih izbruhih pa proučujejo tudi morebitno vlogo hitro vrtečih se magnetarjev. Skrajne fizikalne razmere so predmet raziskav tudi pri magnetarju z izjemno močnim magnetnim poljem, posebni vrsti nevtronske zvezde. Za zdaj sicer ni podatkov, ki bi katerega od nedeljskih izbruhov povezovali s takšnim objektom. Razlika med kratkimi in dolgimi bliski zato ostaja pomembno izhodišče za raziskovanje, ne pa dokončen odgovor o njihovem nastanku.
NASA je izračunala smeri obeh signalov
Uradni poročili vsebujeta tudi koordinate, ki kažejo, iz katerih delov neba je prispelo sevanje. Za GRB 261025A so raziskovalci izračunali rektascenzijo 297,81 stopinje in deklinacijo +67,39 stopinje, pri GRB 261025B pa 258,2 in +24,8 stopinje. Gre za različna položaja na nebesni sferi, ki astronomom pomagata določiti območji za morebitna nadaljnja opazovanja. Pri prvem izbruhu statistična negotovost položaja znaša 5,35 stopinje, pri drugem pa 4,6 stopinje. Za predstavo: navidezni premer polne lune na našem nebu meri približno pol stopinje. To pomeni, da so območja negotovosti precej večja od navidezne velikosti Lune, zato samo na podlagi prvih koordinat ni mogoče zanesljivo določiti konkretnega nebesnega objekta.
Položaj na nebu tudi ne pove, kako daleč od Zemlje je izbruh nastal. Za določitev razdalje so potrebna dodatna opazovanja, predvsem morebitnega naknadnega sija, ki lahko razkrije natančnejši položaj in v nekaterih primerih tudi galaksijo, v kateri se je dogodek zgodil. Fermijeva hitra opozorila zato drugim observatorijem pomagajo, da teleskope pravočasno usmerijo proti območju zaznave. Pri izbruhih, katerih najmočnejši del se odvije v nekaj sekundah, je takšno sodelovanje posebej pomembno. Vendar prvotni nedeljski poročili še ne potrjujeta, da bi astronomi pri katerem od obeh dogodkov odkrili tudi naknadni sij.
Kaj lahko razkrije sevanje po prvem blisku?
Čeprav najmočnejši blisk žarkov gama pogosto hitro mine, lahko za njim ostane šibkejše sevanje. Nastane, ko hitri delci iz curkov trčijo ob snov v okolici, astronomi pa ga lahko spremljajo z rentgenskimi, optičnimi, infrardečimi in radijskimi teleskopi. Takšen naknadni sij je včasih viden še več dni, v posameznih primerih tudi bistveno dlje. Kako pomembno je povezovanje različnih meritev, je pokazal dogodek iz avgusta 2017, ko je Fermi zaznal kratek izbruh žarkov gama približno 1,7 sekunde po prihodu gravitacijskih valov, ki so nastali ob združitvi dveh nevtronskih zvezd. Astronomi so tako prvič povezali svetlobni signal takšnega dogodka z gravitacijskimi valovi, kar je odprlo nove možnosti za raziskovanje vesoljskih pojavov, ki jih samo z eno vrsto opazovanj ni mogoče v celoti pojasniti.
Pri GRB 261025A in GRB 261025B podobne povezave na podlagi prvotnih poročil še ni mogoče potrditi. Astronomi imajo na voljo podatke o času obeh zaznav, približnih smereh prihoda sevanja in njunih preliminarnih razvrstitvah. Morebitne dodatne meritve bi lahko pokazale, ali so za katerim od signalov ostale zaznavne sledi, ki bi pomagale pojasniti dogajanje. Pri takšnih raziskavah so lahko odločilni podatki drugih teleskopov, saj omogočajo primerjavo različnih vrst sevanja in iskanje nebesnih objektov, ki bi lahko bili povezani z zaznanim bliskom.
Razlika med obema nedeljskima signaloma je za zdaj zapisana predvsem v njunih lastnostih in smeri prihoda sevanja. Če bodo astronomi odkrili tudi njune naknadne sledi, bodo morda lahko ugotovili, ali sta nastala ob smrti masivne zvezde, združitvi izjemno gostih nebesnih teles ali drugačnem dogodku. Fermi je zabeležil dva bliska, znanstveniki pa imajo zdaj pred seboj zahtevnejšo nalogo: ugotoviti, kateri vesoljski procesi so ju sprožili.