Tajemniczy sygnał z kosmosu trwał siedem godzin. Naukowcy mają dwie szokujące hipotezy

Nietypowy wybuch promieniowania gamma trwał nie sekundy, ale pełne siedem godzin, całkowicie łamiąc podręcznikowe schematy astrofizyki.

Astronomowie na całym świecie od miesięcy próbują zrozumieć, co dokładnie wydarzyło się 2 lipca 2025 roku, gdy teleskop Fermi zarejestrował anomalię tak dziwną, że wielu badaczy musiało trzy razy sprawdzić dane. Teraz na stole leżą dwie poważne, choć zupełnie różne interpretacje tego kosmicznego zdarzenia.

Siedem godzin zamiast ułamka sekundy

Rejestrowane przez teleskopy kosmiczne błyski gamma zazwyczaj trwają krócej niż mrugnięcie okiem. To ekstremalnie gwałtowne, ale bardzo krótkie eksplozje, które zwykle kończą się po ułamku sekundy, w skrajnych przypadkach po kilku minutach. W lipcu 2025 wydarzyło się coś, co kompletnie wybija się z tego obrazu.

Teleskop Fermi, należący do NASA, zarejestrował zjawisko nazwane GRB 250702B. Sygnał:

Przeczytaj również: 7 części garderoby, z których złożysz dziesiątki stylowych zestawów

• utrzymywał się około siedmiu godzin,
• miał trzy wyraźne maksima jasności,
• pozostawił po sobie poświatę widoczną jeszcze przez wiele miesięcy.

Tak długi przebieg wybuchu sprawił, że część badaczy początkowo podejrzewała, iż źródło znajduje się stosunkowo blisko, w obrębie naszej Galaktyki. Problem w tym, że kolejne instrumenty szybko tę teorię wywróciły do góry nogami.

Nieoczekiwane źródło: 8 miliardów lat świetlnych dalej

Do gry weszły kolejne obserwatoria – między innymi potężne teleskopy naziemne oraz teleskop Jamesa Webba. Ich zadanie było proste tylko z pozoru: ustalić, skąd dokładnie dochodził sygnał i w jakim środowisku powstał.

Przeczytaj również: Dlaczego marchewka jest pomarańczowa? Ma to związek z jednym krajem

Wynik tych analiz okazał się zaskakujący. Źródło GRB 250702B znajduje się około 8 miliardów lat świetlnych od nas. To oznacza, że obserwujemy zdarzenie, które miało miejsce, gdy Wszechświat był znacznie młodszy, a do Ziemi dopiero dociera jego świetlny „echo”.

Wybuch, który według dotychczasowych modeli powinien zgasnąć w mgnieniu oka, ciągnął się tysiąc razy dłużej, niż przewidują standardowe scenariusze.

Galaktyka olbrzym w chaosie

Jedno z zespołów badawczych skupiło się na samej galaktyce, w której doszło do gwałtownego rozbłysku. Dzięki obserwacjom w podczerwieni za pomocą teleskopów Magellan i Keck astronomowie „zajrzeć” przez grubą warstwę kosmicznego pyłu, która normalnie zasłaniałaby szczegóły.

Przeczytaj również: Blue Origin chce chronić Ziemię przed asteroidami. Nowa misja NEO Hunter

W ten sposób wyłonił się obraz potężnego, ukrytego układu gwiazdowego o masie ponad 40 miliardów razy większej niż masa Słońca. Teleskop Webba dołożył do tego kluczową informację: galaktyka jest wyraźnie zniekształcona i chaotyczna, jakby znajdowała się w trakcie gwałtownego zderzenia z inną galaktyką.

Fuzja galaktyk jako kosmiczna „iskrownia”

Badacze proponują scenariusz, w którym zderzenie galaktyk tworzy ekstremalne warunki. Gwiazdy rodzą się wtedy masowo, supernowe wybuchają częściej, a gęsto upakowana materia potrafi w skrajnych przypadkach doprowadzić do nietypowych kolapsów gwiazd lub ich spotkań z czarnymi dziurami.

Możliwe mechanizmy wskazywane przez ten zespół to między innymi:

• niezwykłe zapadnięcie masywnej gwiazdy w gęstym, pyłowym otoczeniu,
• zderzenie gwiazdy z czarną dziurą poza centrum galaktyki,
• rozerwanie gwiazdy przez bardzo zwarte ciało, np. gęstą gwiazdę neutronową,
• kombinacja kilku ekstremalnych procesów jednocześnie w trakcie łączenia się galaktyk.

W każdym z tych przypadków burzliwe środowisko działa jak wzmacniacz. Błysk gamma nie tylko staje się silniejszy, ale też może trwać znacznie dłużej niż klasyczne, „książkowe” błyski.

Chaotyczne zderzenie galaktyk wydaje się idealnym miejscem na ultradługą eksplozję, jakiej wcześniej nie zarejestrował żaden teleskop.

Konkurencyjna wizja: „średnie” czarne dziury wreszcie na widoku?

Druga grupa astronomów stawia na coś innego. Dla nich GRB 250702B to w pierwszej kolejności potencjalny trop prowadzący do od dawna poszukiwanego typu obiektów: czarnych dziur o pośrednich masach.

Znamy dwa typy czarnych dziur, o których mówi się stosunkowo często. Jedne to obiekty powstające po śmierci masywnych gwiazd – mają kilka do kilkudziesięciu mas Słońca. Drugie to giganty z centów galaktyk, ważące miliony lub miliardy mas Słońca. Teoretycy od lat przewidują, że pomiędzy nimi powinna istnieć „pomiędzy” grupa o masach tysięcy Słońc, ale przykładów w obserwacjach prawie nie ma.

Gwiazda krążąca na skraju zagłady

Według tej hipotezy w rozległych rejonach galaktyki, daleko od jej centrum, znajduje się czarna dziura o masie około 6500 Słońc. W pewnym momencie w jej pobliże trafia gwiazda podobna do Słońca.

Scenariusz nie przypomina prostego „upadku” w czarną dziurę. Zamiast jednorazowego pochłonięcia gwiazda zostaje przechwycona na niestabilnej orbicie. Przy każdym okrążeniu traci część swojej materii. Ten gaz wpada w czarną dziurę, rozgrzewa się, przyspiesza i powoduje kolejne impulsy energetyczne.

W serii wielokrotnych okrążeń gwiazda powoli rozpada się na kawałki, a każdy z nich generuje następny błysk promieniowania gamma.

Taki proces w naturalny sposób tłumaczyłby kilka kluczowych cech GRB 250702B:

• kilkugodzinną długość zjawiska,
• powtarzające się maksima jasności,
• długotrwałą poświatę związaną z napływem materii na czarną dziurę.

Jeżeli ta interpretacja okaże się poprawna, będziemy mieć do czynienia z jednym z najmocniejszych jak dotąd dowodów na istnienie czarnych dziur o pośrednich masach w odległych galaktykach, a także z pierwszą tak szczegółowo zaobserwowaną „ucztą” takiego obiektu na normalnej gwieździe.

Co dalej z tą kosmiczną zagadką

Dwa konkurencyjne obrazy – fuzja galaktyk produkująca nietypowy kolaps gwiazdy i czarna dziura średniej masy rozrywająca gwiazdę na orbicie – nie muszą się wzajemnie wykluczać. Możliwe, że chaotyczne środowisko łączących się galaktyk po prostu sprzyja powstawaniu właśnie takich czarnych dziur, a GRB 250702B stanowi efekt zestawienia obu procesów naraz.

Przez najbliższe lata teleskopy będą śledzić miejsce, w którym doszło do wybuchu, licząc na delikatne zmiany jasności czy ślady materii, które mogłyby przeważyć szalę na rzecz jednej z hipotez. Dane z innych instrumentów – także tych, które dopiero wystartują – mogą wnieść nowe szczegóły w zakresie promieniowania rentgenowskiego czy radiowego.

Dlaczego błyski gamma tak przyciągają uwagę

Błyski gamma należą do najbardziej energetycznych zjawisk, jakie znamy. W skrajnych przypadkach w kilka sekund potrafią wyemitować więcej energii niż nasze Słońce przez całe swoje życie. Z perspektywy nauki to rodzaj „laboratorium ekstremów”, w którym można testować fizykę w warunkach niedostępnych na Ziemi.

Astrofizycy wykorzystują takie zdarzenia do badania zachowania materii w pobliżu czarnych dziur, struktury odległych galaktyk i rozkładu materii pomiędzy nimi. Przy okazji takie eksplozje pomagają też mierzyć odległości kosmiczne i odtwarzać historię rozszerzania się kosmosu.

Dla osób, które nie zajmują się astronomią zawodowo, zjawiska takie jak GRB 250702B są dobrym pretekstem, by lepiej zrozumieć podstawowe pojęcia. Mowa na przykład o tym, czym właściwie jest rok świetlny, jak działają teleskopy rejestrujące niewidzialne dla oka promieniowanie oraz co oznacza, że „widzimy przeszłość”, patrząc na odległą galaktykę.

W praktyce każde takie zdarzenie staje się testem dla naszych teorii o czarnych dziurach i ewolucji galaktyk. Jeśli kolejne ultradługie błyski gamma zaczną pojawiać się w danych częściej, naukowcy będą musieli zaktualizować modele, w których do tej pory takie przypadki mieściły się na samym skraju statystyk. Dla czytelników oznacza to jedno: w najbliższych latach jeszcze niejeden raz usłyszymy o sygnałach z kosmosu, które nie chcą pasować do znanych schematów.