O explozie luminoasă neobișnuită detectată de mai multe telescoape în decembrie 2021 a fost rezultatul unei explozii cosmice rare care a creat o bogăție de elemente grele, cum ar fi aurul și platina.

Explozia de raze gamma, numită GRB 211211A, a durat aproximativ un minut. Exploziile de raze gamma sunt considerate printre cele mai puternice și mai strălucitoare explozii din univers, iar durata lor poate varia de la câteva milisecunde la câteva ore, potrivit cnn.com.

Durata exploziei a lăsat să se înțeleagă că aceasta a fost cauzată de explozia unei stele masive care a murit într-o supernovă. Însă urmările exploziei de raze gamma au fost slabe și s-au estompat mai repede decât cele create de supernove, iar astronomii care au analizat evenimentul au observat, de asemenea, un exces de lumină în infraroșu.

"Există o mulțime de obiecte pe cerul nostru nocturn care se estompează rapid", a declarat Wen-fai Fong, profesor asistent de fizică și astronomie la Colegiul Weinberg de Arte și Științe al Universității Northwestern și autor principal și coautor al unuia dintre cele patru studii publicate miercuri în revista Nature Astronomy.

"Imaginăm o sursă în diferite filtre pentru a obține informații despre culoare, care ne ajută să determinăm identitatea sursei. În acest caz, culoarea roșie a prevalat, iar culorile mai albastre s-au estompat mai repede. Această evoluție a culorii este o semnătură revelatoare a unei kilonove, iar kilonovele pot proveni doar din fuziuni de stele neutronice."

Kilonovele sunt explozii rare și masive cauzate de coliziunile catastrofale dintre stelele neutronice, care sunt rămășițele incredibil de dense ale stelelor explodate, sau de coliziunile dintre stelele neutronice și găurile negre.

După ce au stabilit că lumina infraroșie a fost creată de o kilonovă, astronomii au devenit și mai nedumeriți de durata exploziei de raze gamma. Exploziile de raze gamma cauzate de aceste explozii rare au fost observate doar pentru a dura mai puțin de două secunde, dar acest semnal a durat cel puțin un minut.

"Când am urmărit această explozie lungă de raze gamma, ne așteptam ca ea să ducă la dovezi ale colapsului unei stele masive", a declarat Fong.

"În schimb, ceea ce am găsit a fost foarte diferit. Când am intrat în acest domeniu, în urmă cu 15 ani, era consfințit faptul că exploziile lungi de raze gamma provin din colapsul unor stele masive. Această descoperire neașteptată nu numai că reprezintă o schimbare majoră în înțelegerea noastră, dar, de asemenea, deschide în mod interesant o nouă fereastră pentru descoperiri."

Stelele neutronice sunt obiecte cosmice compacte, așa că cercetătorii nu se așteptau ca acestea să conțină suficient material pentru a crea o explozie de raze gamma care ar putea dura aproape un minut.

Explozia a avut loc într-o galaxie aflată la aproximativ 1 miliard de ani-lumină de Pământ. Deoarece evenimentul s-a petrecut relativ aproape, din punct de vedere astronomic, astronomii au folosit mai multe telescoape pentru a culege detalii fără precedent.

"Am descoperit că acest eveniment unic a produs de aproximativ 1.000 de ori masa Pământului în elemente foarte grele. Acest lucru susține ideea că aceste kilonove sunt principalele fabrici de aur din Univers", a declarat într-un comunicat Dr. Matt Nicholl, profesor asociat la Universitatea Birmingham din Marea Britanie și coautor al unuia dintre studiile din Nature Astronomy.

Caracteristicile nou observate ale acestui eveniment schimbă modul în care astronomii înțeleg exploziile de raze gamma, sau GRB.

"Un astfel de GRB atât de ciudat a fost primul de acest fel detectat vreodată", a declarat într-un comunicat Bing Zhang, profesor de astrofizică la Universitatea din Nevada, Las Vegas, și coautor al unuia dintre studiile din Nature Astronomy.

"Această descoperire nu numai că a provocat înțelegerea noastră privind originile GRB-urilor, (dar) ne obligă, de asemenea, să luăm în considerare un nou model pentru modul în care se formează unele GRB-uri".

Echipa lui Zhang crede că natura unică a exploziei ar fi putut rezulta dintr-o coliziune probabilă între o stea neutronică și o pitică albă, sau rămășița de mărimea Pământului care apare atunci când stelele cu masă mică mor.

Evenimentul a ajutat, de asemenea, să răspundă la unele întrebări legate de crearea celor mai grele elemente din univers.

"Kilonovele sunt alimentate de dezintegrarea radioactivă a unora dintre cele mai grele elemente din univers", a declarat Jillian Rastinejad, doctorand în astronomie la Northwestern și primul autor al unuia dintre studiile din Nature Astronomy. "Dar kilonovele sunt foarte greu de observat și se estompează foarte repede. Acum, știm că putem folosi și unele explozii lungi de raze gamma pentru a căuta mai multe kilonove."

Telescopul spațial James Webb le va permite astronomilor să caute emisiile eliberate de kilonove folosind spectroscopia, sau măsurând diferite lungimi de undă ale luminii.

"Din păcate, chiar și cele mai bune telescoape terestre nu sunt suficient de sensibile pentru a efectua spectroscopie", a declarat Rastinejad. "Cu ajutorul (telescopului Webb), am fi putut obține un spectru al kilonovei. Aceste linii spectrale oferă dovezi directe că ați detectat cele mai grele elemente".