Για πρώτη φορά, αστρονόμοι βρήκαν αναπάντεχες ενδείξεις μιας “κιλονόβα” (kilonova) – μιας τεράστιας έκρηξης που πυροδοτείται από την συγχώνευση αστέρων νετρονίων – καθώς μελετούσαν την “σκηνή μετά τους τίτλους τέλους” μιας μακράς έκλαμψης ακτινών-γ.

Αλλά τι είναι αυτό που κάνει την ανακάλυψη αυτής της kilonova ευχάριστα αναπάντεχη; Πώς δύο διαφορετικές ομάδες αστρονόμων ανίχνευσαν τα ίδια απρόσμενα αποτελέσματα; Ας το ανακαλύψουμε!

Οι εκλάμψεις ακτινών-γ (Gamma-ray Bursts – GRBs) είναι τα πιο ισχυρά “πυροτεχνήματα” στο Σύμπαν. Τα GRBs συνήθως σχηματίζονται στο πολύ μακρινό, πρώιμο σύμπαν, ενώ το φως από αυτές τις εκρήξεις χρειάζεται περισσότερο από έξι δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στον πλανήτη μας, κάνοντας τη μελέτη τους αδύνατη – μέχρι τώρα.

Το 2021, τα τηλεσκόπια της NASA εντόπισαν μία ισχυρή έκλαμψη ακτινών-γ – που ονομάστηκε GRB 211211A – ασυνήθιστα κοντά στον πλανήτη μας, μόλις στο ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός μακριά. Τόσο κοντά που οι αστρονόμοι μπορούσαν τώρα να μελετήσουν αυτό το νεοανακαλυφθέν μακρό GRB με μεγάλη λεπτομέρεια.

Τα μακρά GRBs προκύπτουν κατά κύριο λόγο όταν ένα αστέρι μεγάλης μάζας, δηλαδή με μάζα τουλάχιστον δέκα φορές τη μάζα του Ηλίου μας, εκρήγνυται ως ένας υπερκαινοφανής (supernova). Από την άλλη, τα βραχέα GRBs προκύπτουν όταν δύο συμπαγή αντικείμενα όπως οι αστέρες νετρονίων (ή ένας αστέρας νετρονίων και μία μαύρη τρύπα) συγκρουστούν, σχηματίζοντας μία kilonova. Σε αντίθεση με ένα supernova που διαρκεί έως ένα λεπτό, μία kilonova διαρκεί σχεδόν δύο δευτερόλεπτα!

Μία ομάδα που χρησιμοποιούσε το τηλεσκόπιο Gemini North (Τζέμινι Βορρά) στη Χαβάη και μία άλλη ομάδα που χρησιμοποιούσε το τηλεσκόπιο Gemini South (Τζέμινι Νότου) στη Χιλή, κοιτούσαν το GRB 211211A ανεξάρτητα, αναμένοντας να βρουν ένα supernova. Προς έκπληξή τους, και οι δύο ομάδες είδαν μία μεταλάμψη (afterglow) στο κοντινό υπέρυθρο, η οποία είναι ένα μοναδικό χαρακτηριστικό μιας kilonova, στην ίδια περιοχή απ’ όπου προέρχονταν οι εκλάμψεις ακτινών-γ. Αυτή η ανακάλυψη δείχνει ότι υπάρχουν πολλά ακόμη να κατανοήσουμε σχετικά με την προέλευση των εκλάμψεων ακτινών-γ.

Ακόμη, οι ακραίες φυσικές συνθήκες στις kilonovae παράγουν βαρέα στοιχεία, όπως ο χρυσός, ο λευκόχρυσος (πλατίνα), και το θόριο, προσφέροντας στους αστρονόμους έναν καινούργιο τρόπο να μελετήσουν πώς αυτά τα στοιχεία σχηματίζονται στο Σύμπαν.

Εικόνα: Καλλιτεχνική απεικόνιση μίας kilonova που παράγεται από τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων. Κατά τη μελέτη του απόηχου μίας μακράς έκλαμψης ακτινών-γ (Gamma-Ray Burst – GRB), δύο ανεξάρτητες ομάδες αστρονόμων χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Gemini North (Τζέμινι Βορείου) στη Χαβάη και το τηλεσκόπιο Gemini South (Τζέμινι Νοτίου) στη Χιλή, ανακάλυψαν το αναπάντεχο σήμα κατατεθέν μίας kilonova. Πηγή: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Μετάφραση: Γεωργία Μουτσιανά (ΕΚΠΑ)