Astrofizycy z Instytutu Flatiron dokonali przełomu w zrozumieniu pochodzenia rozbłysków gamma (GRB), jednych z najbardziej energetycznych i tajemniczych pokazów świetlnych we Wszechświecie. Korzystając z najnowocześniejszych symulacji komputerowych i obliczeń teoretycznych, naukowcy opracowali ujednolicony model, który wspiera powstawanie długowiecznych GRB w wyniku kosmicznych połączeń, w wyniku których powstaje czarna dziura otoczona gigantycznym dyskiem rodzimej materii.

Poprzednie teorie sugerowały, że czarne dziury generujące długie GRB powstają w wyniku zapadania się masywnych gwiazd. Jednak nowy model pokazuje, że te czarne dziury mogą również powstawać w wyniku połączenia dwóch gęstych obiektów, takich jak para gwiazd neutronowych lub czarna dziura i gwiazda neutronowa. To odkrycie wyjaśnia ostatnie obserwacje długich GRB, których nie można powiązać z zapadającymi się gwiazdami.

Główny autor Ore Gottlieb, doktorant w Centrum Astrofizyki Obliczeniowej (CCA) Instytutu Flatiron, powiedział: „Nasze odkrycia łączące obserwacje z fizyką leżą u podstaw wielu nierozwiązanych tajemnic w dziedzinie rozbłysków gamma. Po raz pierwszy w historii , możemy przyjrzeć się obserwacjom GRB i dowiedzieć się, co wydarzyło się przed powstaniem czarnej dziury.”

Rozbłyski gamma to jedne z najjaśniejszych i najbardziej gwałtownych zjawisk w przestrzeni kosmicznej. Fascynują astronomów od czasu ich odkrycia w 1967 roku, ale dokładne mechanizmy stojące za ich powstawaniem pozostają niejasne. Astronomowie zidentyfikowali dwie odrębne populacje GRB: te, które trwają krócej niż sekundę i te, które trwają 10 sekund lub dłużej. Wiadomo, że krótkie GRB powstają w wyniku dżetów wystrzelonych po połączeniu dwóch zwartych obiektów, podczas gdy uważa się, że długie GRB powstają podczas kolapsu masywnych wirujących gwiazd. Jednak ostatnie obserwacje niezwykle długich GRB podają w wątpliwość to wyjaśnienie.

Nowy model zapewnia ramy łączące fizykę łączenia się masywnych obiektów, takich jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe, z obserwacjami długowiecznych GRB. Oferuje wszechstronne zrozumienie procesów prowadzących do powstawania czarnych dziur i późniejszego generowania potężnych rozbłysków gamma.

Odkrycie to ma istotne implikacje dla naszego zrozumienia Wszechświata i jego najbardziej energetycznych zjawisk. Rzucając światło na pochodzenie GRB, naukowcy będą mogli uzyskać cenne informacje na temat natury czarnych dziur, gwiazd neutronowych i mechanizmów powodujących te zjawiska wybuchowe.