Ekim 2022’de, birkaç uzay dedektörü, gökbilimcilerin BOAT (Tüm Zamanların En Parlakı) adını verdiği olağanüstü derecede parlak bir gama ışını patlaması tespit etti. Nature Astronomy dergisinde yayınlanan yeni bir makalede araştırmacılar, bu gama ışını patlamasının bir süpernovadan kaynaklandığını doğruladılar. Ancak genellikle süpernova patlamalarında gözlemlenen platin ve altın gibi ağır elementlerin varlığını tespit edemediler. Bunun nedeni, bu unsurların kökeni hakkında uzun süredir devam eden sorudur.
Gama ışını patlamaları, birkaç milisaniyeden birkaç saate kadar süren son derece yüksek enerji patlamalarıdır. İki sınıf gama ışını patlaması vardır. İki saniyeden uzun süren uzun patlamalar, tüm gama ışını patlamalarının yaklaşık %70’ini oluşturur. Bunlara genellikle parlak bir gün batımı sonrası kızıllık eşlik eder ve genellikle aktif yıldız oluşumu geçiren gökadalarla ilişkilendirilir. Gökbilimciler bu patlamaların büyük kütleli yıldızların çökerek nötron yıldızlarına veya kara deliklere dönüşmesi sonucu ortaya çıktığına inanıyor.
İki saniyeden kısa süren kısa gama ışını patlamaları, tüm gama ışını patlamalarının yaklaşık %30’unu oluşturur. Genellikle yıldız oluşumunun az olduğu bölgelerden gelirler. Gökbilimciler bu tür patlamaların iki nötron yıldızının birleşmesinden veya bir nötron yıldızının bir kara delikle birleşerek kilonova adı verilen bir oluşum oluşturduğuna inanıyor. 2017 yılında, Yerçekimi Dalgaları için Lazer Girişim Ölçerlerin (LIGO), güçlü bir gama ışını patlamasının eşlik ettiği iki nötron yıldızının birleşmesinden gelen bir sinyal tespit etmesiyle kilonova hipotezi doğrulandı.
Ekim 2022’de meydana gelen gama ışını patlaması (GRB 221009A), uzun süreli patlamalar sınıfına ait ve 300 saniyeden fazla sürdü. Bu görüntü, diğerlerinin yanı sıra, Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu, Swift Gözlemevi ve Rüzgar uzay aracındaki dedektörler tarafından, gökbilimciler Güney Afrika’nın Johannesburg kentinde yıllık toplantıları için bir araya gelirken kaydedildi. Gama radyasyonunun kaynağı Yay takımyıldızıydı ve sinyal Dünya’ya yaklaşık 1,9 milyar yıl sonra ulaştı.
Geçtiğimiz yıl GRB 221009A’nın gözlemlerinden elde edilen analitik sonuçları sunan çeşitli makaleler yayınlandı. Analizler, radyasyonun doğrudan Dünya’ya yönlendirilmiş olması nedeniyle bu gama ışını patlamasının gerçekten parlak olduğunu doğruladı. Ancak çeşitli çalışmalar aynı zamanda gökbilimcileri şaşırtan beklenmedik sonuçlar da ortaya çıkardı. Özellikle, süpernova emisyonunun ilk patlamadan birkaç hafta sonra yoğunluğunun azalması bekleniyordu, ancak gökbilimciler belki de ışığının kalın toz bulutları tarafından engellenmesi nedeniyle bunu tespit edemediler.
Northwestern Üniversitesi’nden profesör Peter Blanchard ve meslektaşları, gama ışını patlamasının sonraki aşaması sırasında James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) kızılötesi spektrografı tarafından toplanan verilere dayanarak analizlerini gözlemler başladıktan altı ay sonra yürütmeye karar verdiler. . Ayrıca süpernova ışığını gama ışını patlaması sonrası ışımadan ayırmak için Şili’deki ALMA’dan gelen verileri de kullandılar. Özellikle önemli bir keşif, süpernova patlamalarında yaygın olarak gözlemlenen kalsiyum ve oksijen gibi temel elementlerin izlerinin keşfedilmesiydi.
Bununla birlikte, BOAT gama ışını patlamasıyla ilişkili süpernova, daha az enerjili gama ışını patlamalarıyla ilişkili diğer süpernovalardan daha parlak değildi ve bu da şaşkınlık yarattı. Northwestern Üniversitesi’nden profesör Peter Blanchard şunları söyledi: “Çok enerjik ve parlak bir gama ışını patlaması üreten çöken yıldızın aynı zamanda çok enerjik ve parlak bir süpernova da üretmesini beklerdik. Ancak bu durum gözlemlerle örtüşmemektedir. Son derece parlak bir gama ışını patlamasına sahibiz, ancak bu yalnızca normal bir süpernova.” Yazarlar bunun, diğer gama ışını patlamalarından önemli ölçüde daha büyük olan jetin şekli ve yapısından kaynaklanabileceğini öne sürüyorlar. Bu da daha odaklanmış ve daha parlak bir ışık huzmesiyle sonuçlandı.
Verilerin analizi gökbilimciler için yeni bir sürprizin de ortaya çıkmasına neden oldu. Şu anda evrendeki ağır elementlerin doğrulanmış tek kaynağı ikili nötron yıldızlarının birleşmesi. Ancak Peter Blanchard’a göre, ağır elementlerin bolluğunu açıklayamayacak kadar az sayıda nötron yıldızı birleşmesi var. Bu durum, bu unsurların başka bir kaynağının olması gerektiği anlamına gelmektedir. Varsayımsal kaynaklardan biri, çöküp bir süpernova üreten, hızla dönen büyük bir yıldızdır. Ancak BOAT gama ışını patlaması için elde edilen JWST spektral verileri, ağır elementlerin varlığına dair hiçbir kanıt göstermedi.
Peter Blanchard şunları ekledi: “Gama ışını patlamasının büyük bir yıldızın çöküşüyle ilişkili olduğuna ikna olmamız, bize Evrendeki en ağır elementlerden bazılarının kökeni hakkındaki hipotezleri test etme fırsatı verdi. Ancak bu elementlerin hiçbir izine rastlamadık; bu da bu TEKNE gibi son derece enerjik gama ışını patlamalarının bu elementleri üretmediğini gösteriyor. Bu, tüm gama ışını patlamalarının ağır elementler üretmediği anlamına gelmez, ancak bunları üreten süreçlerin çeşitliliğini genişletir. JWST kullanılarak yapılacak gelecekteki gözlemler, BOAT ile ilişkili “sıradan” gama ışını patlamalarının ağır elementler üretip üretmediğini belirleyecek.”