การระเบิดของ “รังสีแกมมา”ที่ทรงพลังที่สุดที่เคยตรวจพบ

การระเบิดของ “รังสีแกมมา”ที่ทรงพลังที่สุดที่เคยตรวจพบ ตั้งแต่เกือบนาทีแรกที่ตรวจพบ นักดาราศาสตร์รู้ว่าการระเบิดที่ชื่อ GRB221009A เป็นสิ่งที่พิเศษ ตอนนี้เรากำลังเรียนรู้ว่ามันพิเศษแค่ไหน รวมถึงการตรวจพบว่าบรรยากาศบนดาวของเราเปลี่ยนแปลงไปชั่วคราวอย่างไร ซึ่งส่งผลต่อการผ่านของคลื่นวิทยุ

Gamma Ray Bursts (GRBs) เกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยพลังงานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเหตุการณ์ใดๆ ในจักรวาล ตามชื่อของมัน พลังงานส่วนใหญ่ถูกปลดปล่อยออกมาในส่วนของรังสีแกมมาของสเปกตรัม โดยที่ดวงตาของเรามองไม่เห็น และเครื่องมือของเราเพิ่งจะมีความสามารถ สาเหตุในทันทีคาดว่าน่าจะอยู่ในไอพ่นทรงพลังที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวของหลุมดำ แต่ก็เป็นไปได้ว่าไม่ใช่ทั้งหมดที่จะมาจากเหตุการณ์ประเภทเดียวกัน และสิ่งที่แตกต่างกันอาจทำให้เกิดการก่อตัวของหลุมดำได้

 

GRB221009A ได้รับการคัดเลือกโดย กล้องโทรทรรศน์ดาวเทียม เอ็กซ์เรย์และแกมมาเรย์เมื่อวันที่ 9 ตุลาคม ตั้งแต่นั้นมา เครื่องมือที่ทำงานในส่วนอื่น ๆ ของสเปกตรัมได้ปรับจูนเพื่อชมแสงระเรื่อ สมญานามที่นักดาราศาสตร์มอบให้งานนี้เผยให้เห็นถึงความน่าเกรงขามที่พวกเขานับถือ

“ในกลุ่มวิจัยของเรา เราเรียกการระเบิดครั้งนี้ว่า ‘เรือ’ หรือที่สว่างที่สุดตลอดกาล เพราะเมื่อคุณดูกล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาที่ระเบิดเป็นพันๆ ครั้ง ตรวจพบมาตั้งแต่ปี 1990 สิ่งนี้โดดเด่นกว่าใคร Jillian Rastinejad นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ Northwestern University กล่าวในแถลงการณ์ Rastomejad สังเกตเหตุการณ์ที่จางหายไปโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Giant Gemini South เมื่อวันที่ 14 ตุลาคม

“ GRB 221009A ที่ยาวเป็นพิเศษคือ GRB ที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมาและการเรืองแสงของมันทำลายสถิติทั้งหมดในทุกช่วงความยาวคลื่น” เบรนแดน โอคอนเนอร์ จาก มหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตัน กล่าว “เนื่องจากการระเบิดครั้งนี้สว่างและอยู่ใกล้มาก เราคิดว่านี่เป็นโอกาสที่ครั้งหนึ่งในศตวรรษที่จะตอบคำถามพื้นฐานที่สุดเกี่ยวกับการระเบิดเหล่านี้ ตั้งแต่การก่อตัวของหลุมดำไปจนถึงการทดสอบแบบจำลองสสารมืด”

สาเหตุของเหตุการณ์ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ชื่นชอบคำอธิบายที่ว่าดาวมวลมากมวลมากยุบตัวเป็นหลุมดำ และไอพ่นที่ตามมาก็ระเบิดรังสีมาทางเรา

ราศีเมถุนใต้เป็นเพียงหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์จำนวนมากที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ เอกสาร สำคัญ ของ NASAแสดงรายการข้อสังเกต 81 รายการจากหอสังเกตการณ์หลายสิบแห่ง GRB อื่นๆ ส่วนใหญ่มีเพียงไม่กี่แห่ง

เนื่องจากยังใหม่มาก ความหมายของการสังเกตการณ์ยังคงไม่ชัดเจน แต่มีบางคำแนะนำ ซึ่งรวมถึงสิ่งที่นักดาราศาสตร์คิดว่าอาจบ่งชี้สัญญาณของซุปเปอร์โนวาที่กำลังเกิดขึ้น ถ้าเป็นเช่นนั้น จะช่วยให้เราค้นพบว่าธาตุใดเกิดขึ้นจากการระเบิด เติมช่องว่างในที่มาของส่วนต่าง ๆของตารางธาตุ

มีการอัปโหลดการพิมพ์ล่วงหน้าไปยัง ArXiv.org ซึ่งรายงานการตรวจจับโดยอ้อมของโฟตอน 18 Terra electronVolt ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าโฟตอนพลังงานสูงสุดที่ผลิตขึ้นที่ CERN เกือบ 50 เปอร์เซ็นต์ และสูงกว่าสถิติ ทางดาราศาสตร์ครั้งก่อนสูงสุดประมาณสิบเท่า เครื่องมือที่มีอยู่ไม่สามารถเก็บโฟตอนอันทรงพลังนี้ได้ แต่เมื่อมันกระทบกับบรรยากาศ รังสีพลังงานต่ำก็ปล่อยพวกมันออกไป รังสีแกมมาในช่วงนี้คาดว่าจะมีปฏิสัมพันธ์กับรังสีพื้นหลังและไม่เคยเดินทางสิ่งใดเช่น 2.4 พันล้านปีแสง ทำให้การค้นพบนี้เป็นปริศนาที่สำคัญ

ก่อนหน้านี้ พบว่า GRB ที่ทรงพลังส่งผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศของโลกดังนั้น GRB221009A จึงไม่ใช่สิ่งเดียวในเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม สถานะ BOAT ทำให้อุปกรณ์บันทึกระดับไอออไนเซชันของชั้นบรรยากาศนั้นไม่สามารถมองข้ามผลกระทบได้ แทนที่จะแยกแยะได้ยากจากความผันผวนของพื้นหลัง ดังที่เคยเป็นมาก่อนหน้านี้

น่าเสียดายที่เครือข่าย LIGO ซึ่งมีการหยุดพักระหว่างการวิ่งเป็นเวลานาน ออฟไลน์อยู่ ดังนั้นเราจึงไม่ได้เห็นว่าเหตุการณ์นี้สร้างคลื่นความโน้มถ่วงอย่างไร

แม้ว่า 2.4 พันล้านปีแสงจะยาวไกลโดยเกือบทุกมาตรฐาน แต่เหตุการณ์ก็เกิดขึ้นใกล้กับเราในเวลามากกว่ารุ่งอรุณของจักรวาล สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดไม่ได้จำกัดอยู่ในสภาวะหลังจากดาวดวงแรกก่อตัวขึ้นไม่นาน แต่สามารถเกิดขึ้นได้ในจักรวาลสมัยใหม่

ดาวเคราะห์ที่อยู่อีกฟากหนึ่งของกาแลคซีของ GRB221009A จากการระเบิดน่าจะอยู่ใกล้การระเบิดมากกว่าเราประมาณ 100,000 เท่า หากอยู่ในแนวเดียวกันกับไอพ่น มันก็จะถูกอาบด้วยรังสี 10 พันล้านเท่า ซึ่งน่าจะทำมากกว่าการแตกตัวเป็นไอออนในชั้นบรรยากาศ มันเป็นจักรวาลอันตรายที่เราอาศัยอยู่