A legtávolabbi robbanás

A SWIFT űrobszervatórium megörökítette az eddig legtávolabbi gammakitörést. A jelenségre akkor kerülhetett sor, amikor a Világegyetem kora a jelenleginek csak 7%-a volt.

Forrás: NASAFantáziarajz a gammavillanás keletkezéséről

A gammakitörések vagy gammafelvillanások a jelenleg ismert legnagyobb energiájú jelenségek a Világegyetemben. Pontos kialakulásuk nem ismert, de feltételezések szerint az úgynevezett hosszú lefutású gammavillanások a körülbelül 25 naptömegnél nehezebb csillagok élete végén bekövetkező hipernóva-robbanáskor történnek. Itt az összeomló csillag centrumában egy fekete lyuk keletkezik, és a kibocsátott energia egy része két anyagsugárban, fókuszáltan távozik. Ha egy ilyen anyagsugár felénk mutat, gammavillanást látunk.

A jelenség nagyon messziről is megfigyelhető, néhány napja pedig sikerült minden korábbinál távolabbi robbanást rögzíteni. 2005. szeptember 4-én a SWIFT műholddal megörökítették a GRB050904 jelű gammavillanást. A közel 200 másodpercig tartó jelenség alatt a SWIFT automata rendszere elektronikus úton sok csillagvizsgálót riasztott világszerte, hátha sikerül megörökíteni a gammakitörés után gyakran jelentkező ún. utófénylést. Az akció keretében több obszervatórium is sikeresen rögzítette a jelenséget.

Amerikai csillagászok az infravörös tartományban 17,5 magnitúdó fényességűnek észlelték az utófénylést, ami nagyon alacsony érték, és már önmagában is utalt rá, hogy rendkívül messze történhetett az esemény. Guido Chincarini (University of Milano-Bicocca) és kollégái az Európai Déli Obszervatórium (ESO) 8,2 méteres Antu teleszkópjával szintén sikeresen figyelték meg az utófénylést. A berendezés ISAAC és FORS2 detektorával az infravörös és az optikai tartományban a villanás után 24,7 és 26 órával végeztek méréseket.

Az eltérő hullámhosszakon készült megfigyelések alapján sikerült a jelenség vöröseltolódását megbecsülni. Utóbbi z = 6,29-nek adódott, amely rendkívül nagy távolságot jelent. Ha a Világegyetem korát 13,7 milliárd évnek vesszük, a villanás távolsága közelítőleg 12,6 milliárd fényév lehetett. Később egy független kutatócsoport Nobuyuki Kawai (Tokyo Institute of Technology) vezetésével a Subaru teleszkóppal is hasonló eredményre jutott.

Eszerint a távoli és fiatal Világegyetemben történt a robbanás, amikor az Univerzum még csak kb. 900 millió éves lehetett, ami mai életkorának mindössze 7%-a. A korábban megörökített legtávolabbi, GRB 050904 jelű gammavillanás vöröseltolódása z = 4,5 volt, amely szintén viszonylag hosszú, 10 másodperces jelenségnek bizonyult.

Az újabb villanás nem csak az eddigi legtávolabbi, de egyben legnagyobb energiájú is. A jelenség kezdeti néhány perce alatt nagyjából 300-szor annyi energia szabadult fel, mint amennyit a Nap közel 10 milliárd éves teljes élettartama alatt majd kisugároz.

Bár az eddig rögzített legtávolabbi kvazár (vöröseltolódása z = 6,4) még ennél is távolabb van, a villanás igazi kuriózumnak számít. A jelenség azt is mutatja, hogy a Világegyetem távoli és ősi állapotának tanulmányozására az ilyen rendkívül energikus jelenségek jól felhasználhatók, mivel fényesebbek a legtávolabbi kvazároknál és galaxisoknál. Egyesek korábban úgy tartották, hogy gammavillanásokat nem fogunk ilyen messze észlelni, mert ebben a távolságban túl fiatal a Világegyetem, és még csak kevés nagytömegű csillag keletkezhetett benne.