Tajemniczy sygnał z kosmosu trwał siedem godzin. Nauka jest zaskoczona

2 lipca 2025 roku teleskop Fermi należący do NASA wykrył sygnał, który kompletnie zaskoczył świat nauki. Zamiast typowego ułamka sekundy, ten rozbłysh promieniowania gamma trwał ponad siedem godzin i miał trzy wyraźne szczyty jasności. Co więcej, jego źródło znajdowało się w odległości niemal 8 miliardów lat świetlnych – to prawie połowa historii wszechświata temu.

Siedmiogodzinny rozbłysk z głębi kosmosu złamał wszystkie znane reguły i wywołał gorącą debatę wśród astronomów.

Niezwykle długi i potężny sygnał gamma, zarejestrowany przez teleskop Fermi, nie pasuje do żadnego znanego scenariusza. Dwa niezależne zespoły naukowców próbują teraz wyjaśnić, co dokładnie wydarzyło się ponad 8 miliardów lat świetlnych od Ziemi.

Siedem godzin zamiast ułamka sekundy

2 lipca 2025 roku kosmiczny teleskop Fermi należący do NASA zarejestrował zjawisko, które od razu trafiło do astronomicznej „księgi rekordów”. Chodzi o rozbłysk promieniowania gamma nazwany GRB 250702B. Ten typ zjawisk zwykle trwa ułamek sekundy, czasem kilka sekund. Tym razem emisja przeciągnęła się na około siedem godzin.

Do tego rozbłysk miał trzy wyraźne „piki” jasności, a jego poświata w innych zakresach widma utrzymywała się jeszcze przez wiele miesięcy. To zupełnie nie pasuje do klasycznego obrazu tzw. gamma-ray bursts, z którymi astronomowie mierzą się od dekad.

GRB 250702B był około tysiąc razy dłuższy niż standardowe rozbłyski gamma i zachowywał się tak, jakby ignorował wszystkie dotychczasowe reguły.

Początkowo część badaczy podejrzewała, że sygnał może pochodzić z okolic naszej własnej galaktyki. Późniejsze pomiary całkowicie zmieniły ten obraz.

Źródło 8 miliardów lat świetlnych stąd

Do gry wkroczyły kolejne instrumenty: Very Large Telescope w Chile oraz Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Dzięki ich czułym detektorom udało się ustalić, że zdarzenie nie ma nic wspólnego z Drogą Mleczną. Pochodzi z galaktyki oddalonej o około 8 miliardów lat świetlnych.

Teleskopy pracujące w podczerwieni – w tym Magellan i Keck – musiały „zajrzeć” przez grubą warstwę kosmicznego pyłu. Za tą zasłoną okazało się, że kryje się ogromna, wcześniej nieznana galaktyka o masie ponad 40 miliardów mas Słońca.

Obraz z Teleskopu Webba pokazał, że ta galaktyka nie jest spokojnym, uporządkowanym układem. Wygląda na wyraźnie zniekształconą i rozedrganą, jakby dwa mniejsze układy były właśnie w trakcie zderzenia i łączenia się ze sobą.

Dwa zespoły, dwie konkurencyjne hipotezy

Zagadkowy rozbłysk szybko podzielił środowisko astronomiczne. Niezależnie od siebie powstały dwa duże opracowania naukowe, opublikowane w renomowanych czasopismach. Każde proponuje odmienne wyjaśnienie tego, co zaszło w odległym zakątku kosmosu.

Scenariusz pierwszy: galaktyczne zderzenie i kosmiczny chaos

Pierwszy zespół koncentruje się na otoczeniu, w którym doszło do rozbłysku. Ich zdaniem kluczem jest właśnie fakt, że w miejscu tym łączą się dwie galaktyki. Taka kosmiczna kolizja to jeden wielki bałagan: fale szokowe, zderzające się obłoki gazu, fale nowo powstających gwiazd i liczne wybuchy supernowych.

W tej scenerii, zanurzonej w gęstym pyle i gazie, miał powstać GRB 250702B. Naukowcy rozważają kilka możliwości:

• nietypowe zapadnięcie się bardzo masywnej gwiazdy,
• połączenie gwiazdy z czarną dziurą,
• rozerwanie gwiazdy przez bardzo gęsty, kompaktowy obiekt, np. gwiazdę neutronową,
• reakcja łańcuchowa wywołana skrajnymi warunkami w łączących się galaktykach.

Wszystkie te scenariusze łączy jedno: potrzeba ekstremalnego środowiska, pełnego silnych pól grawitacyjnych i gwałtownych zjawisk. Zderzenie galaktyk wydaje się idealnym „laboratorium”, w którym taka niezwykła, ultradługa eksplozja może powstać.

Badacze uważają, że chaos w zderzającym się układzie galaktyk mógł stworzyć warunki do jednorazowego, niezwykle rzadkiego rozbłysku, innego niż wszystko, co rejestrowaliśmy do tej pory.

Scenariusz drugi: czarna dziura średniej masy w akcji

Drugi zespół poszedł w innym kierunku. Według nich GRB 250702B może być wreszcie dowodem na istnienie tzw. czarnych dziur średniej masy. W astrofizyce istnieje bowiem irytująca luka.

Z jednej strony znamy liczne małe czarne dziury, powstające po śmierci masywnych gwiazd. Ich masa wynosi zwykle kilka do kilkunastu mas Słońca. Z drugiej strony obserwujemy gigantyczne, supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk, liczące miliony lub miliardy mas Słońca.

Modele sugerują, że powinna istnieć pośrednia kategoria – obiekty o masie od tysięcy do setek tysięcy Słońc. Tymczasem takich przykładów prawie nie ma. Są trudne do wykrycia, bo nie świecą same w sobie, a ich wpływ grawitacyjny trudno uchwycić z Ziemi.

Według drugiego zespołu GRB 250702B mógł powstać, gdy czarna dziura o masie około 6500 Słońc „dopadła” gwiazdę bardzo podobną do naszego Słońca, położoną daleko od centrum galaktyki.

Gwiazda, która ginęła powoli

Ten scenariusz zakłada, że gwiazda nie została połknięta od razu. Zamiast jednego gwałtownego zniknięcia, przeszła serię ekstremalnych orbit wokół czarnej dziury.

Przy każdym zbliżeniu potężne siły pływowe wyrywały z niej kolejne porcje materii. Część tego gazu wpadała w dysk akrecyjny wokół czarnej dziury i rozgrzewała się do ogromnych temperatur, generując kolejne impulsy promieniowania gamma. Stąd trzy wyraźne „piki” i niezwykła długość całego zjawiska.

Jeśli taki przebieg zdarzeń się potwierdzi, będziemy mieli pierwszą z bliska prześledzoną scenę, w której czarna dziura średniej masy rozrywa gwiazdę podobną do Słońca.

Dlaczego ten rozbłysk jest tak ważny dla nauki

GRB 250702B to nie tylko ciekawostka. Dla badaczy to rodzaj naturalnego eksperymentu, który pozwala przetestować wiele teorii dotyczących ewolucji galaktyk, czarnych dziur i masywnych gwiazd.

• Pomaga sprawdzić, jak zachowują się gwiazdy w skrajnie chaotycznym otoczeniu łączących się galaktyk.
• Dostarcza wskazówek, czy czarne dziury średniej masy rzeczywiście istnieją i jak mogą się karmić otaczającą materią.
• Pokazuje, że gamma-ray bursts mogą mieć znacznie szersze spektrum czasów trwania, niż zakładano w klasycznych modelach.
• Umożliwia kalibrację teleskopów, które w kolejnych latach będą polować na podobne, ultradługie sygnały.

Warto też pamiętać, że to, co obserwujemy, wydarzyło się faktycznie ponad 8 miliardów lat temu. Światło – wraz z informacją o rozbłysku – podróżowało do nas niemal od połowy historii kosmosu.

Jak w ogóle rejestruje się takie zjawiska

Rozbłyski gamma należą do najbardziej energetycznych zjawisk w kosmosie, ale ich rejestracja nie jest oczywista. Promieniowanie gamma nie przenika atmosfery, więc obserwacje muszą się odbywać z orbity. Tutaj wchodzi do gry Fermi – teleskop, który nie robi klasycznych „zdjęć”, lecz mierzy wysokoenergetyczne fotony i ich kierunek przylotu.

Po wykryciu nietypowego sygnału astronomowie na całym świecie przełączają swoje instrumenty na ten sam fragment nieba. Teleskopy optyczne, radiowe i pracujące w podczerwieni śledzą poświatę po rozbłysku, co pozwala określić odległość, rodzaj galaktyki i szczegóły otoczenia.

W przypadku GRB 250702B kluczową rolę odegrała czułość Webba na podczerwień. Dzięki niej udało się „przebić” przez zasłonę pyłu, który całkowicie ukryłby galaktykę przed klasycznymi teleskopami optycznymi.

Co to zmienia w spojrzeniu na kosmos

Rozbłysk GRB 250702B pokazuje, że kosmos wciąż potrafi zaskoczyć nawet w rejonach, które wydawały się dobrze opisane. Naukowcy od dawna dzielili rozbłyski gamma na krótkie i długie, wiążąc je z konkretnymi typami zjawisk, jak zderzenia gwiazd neutronowych czy śmierć masywnych gwiazd. Siedmiogodzinny sygnał wywraca ten prosty podział.

W praktyce oznacza to konieczność rozbudowania klasyfikacji i modeli. Astrofizycy będą teraz szukać innych przykładów ultradługich rozbłysków w archiwach danych z Fermiego i innych misji. Jeśli uda się znaleźć podobne przypadki, łatwiej będzie ustalić, który z dwóch scenariuszy – zderzające się galaktyki czy czarna dziura średniej masy – lepiej pasuje do całego zestawu obserwacji.

Dla zwykłego odbiorcy ta historia ma jeszcze jeden wymiar. Pokazuje, że nawet przy dzisiejszej technologii nadal rejestrujemy zjawiska zupełnie nowe, niepasujące do znanych schematów. Teleskopy takie jak Fermi czy Webb nie tylko „potwierdzają” istniejące teorie, ale co kilka lat podsyłają nauce prawdziwą zagadkę, która potrafi zmienić sposób patrzenia na kosmos i jego historię.