Naukowców zaskoczył kosmiczny sygnał trwający siedem godzin. Co się stało?

<strong>Siedem godzin, trzy potężne rozbłyski i świetlista poświata utrzymująca się miesiącami.

Kosmiczny sygnał z 8 miliardów lat świetlnych wciąż nie daje astronomom spokoju.

To zjawisko tak nietypowe, że część badaczy uznała je niemal za „złamanie reguł” rządzących gwałtownymi wybuchami w kosmosie. Teraz dwa niezależne zespoły naukowców przedstawiają zupełnie różne scenariusze tego, co mogło się wydarzyć.

Nietypowy kosmiczny „alarm”: siedem godzin zamiast ułamka sekundy

2 lipca 2025 roku teleskop kosmiczny Fermi należący do NASA zarejestrował niezwykle długi rozbłysk promieniowania gamma. Wydarzenie otrzymało nazwę GRB 250702B i od razu trafiło na listę najbardziej zagadkowych sygnałów z kosmosu ostatnich lat.

Standardowe rozbłyski gamma trwają zwykle od tysięcznych części sekundy do kilku sekund. Tym razem instrumenty notowały aktywność przez około siedem godzin. Co więcej, energia wybuchu wzrastała trzykrotnie, a po głównej fazie kosmiczny „żar” utrzymywał się jeszcze przez miesiące.

GRB 250702B był tysiąc razy dłuższy niż typowe rozbłyski gamma, trzy razy osiągał szczyt mocy i pozostawił długotrwałą poświatę widoczną w wielu zakresach promieniowania.

Początkowo część badaczy podejrzewała, że zjawisko może pochodzić z naszej Galaktyki. Szybko okazało się, że to znacznie dalsza historia. Obserwacje przy pomocy Very Large Telescope i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba wykazały, że źródło leży około 8 miliardów lat świetlnych od Ziemi.

Dwa konkurencyjne wyjaśnienia: zderzenie galaktyk czy czarne dziura pożerająca gwiazdę?

Tak nietypowa sygnatura zdarzenia sprawiła, że naukowcy zaczęli intensywnie szukać mechanizmu, który mógłby wyprodukować coś tak dziwnego. Obecnie na stole leżą dwie najbardziej dyskutowane hipotezy, wypracowane przez niezależne zespoły.

Scenariusz pierwszy: chaotyczne galaktyczne „miasto” i ekstremalna gwiezdna katastrofa

Pierwsza grupa astronomów skupiła się na środowisku, z którego pochodził sygnał. Dzięki teleskopom Magellan i Keck, pracującym w podczerwieni, udało się zajrzeć przez gęstą warstwę kosmicznego pyłu. Obserwacje ujawniły ogromną galaktykę o masie sięgającej około 40 miliardów mas Słońca.

Analiza danych z teleskopu Webba pokazała, że to tak zwana galaktyka gospodarza rozbłysku. Jej struktura wygląda na zniekształconą i chaotyczną. Naukowcy odczytują to jako ślad zderzenia dwóch dużych galaktyk, które dopiero zaczynają się łączyć w jedną.

Zespół sugeruje, że ekstremalne warunki w galaktyce będącej w trakcie zderzenia stworzyły idealne środowisko do powstania ultradługiego rozbłysku, jakiego do tej pory nie rejestrowano.

W takim otoczeniu może dochodzić do bardzo rzadkich, a zarazem gwałtownych procesów, na przykład:

• nietypowej zapadnięcia się masywnej gwiazdy i powstania czarnej dziury,
• fuzji gwiazdy z czarną dziurą,
• rozerwania gwiazdy przez niezwykle gęsty obiekt, taki jak czarna dziura lub gwiazda neutronowa.

W każdym z tych przypadków efekt mógłby przypominać „kosmiczny miotacz ognia”, który wyrzuca strumienie energii w jednym kierunku przez bardzo długi czas. Jeżeli taki dżet przypadkowo skierował się ku Ziemi, teleskopy zarejestrowałyby coś dokładnie w rodzaju GRB 250702B.

Scenariusz drugi: namierzono brakujące ogniwo w rodzinie czarnych dziur?

Drugi zespół badawczy poszedł w inną stronę. Naukowcy zakładają, że zagadka GRB 250702B może wiązać się z istnieniem tzw. średnich czarnych dziur – obiektów o masie między typowymi gwiazdowymi czarnymi dziurami a supermasywnymi gigantami w centrach galaktyk.

Według tej hipotezy źródłem sygnału była czarna dziura o masie około 6500 Słońc, znajdująca się daleko od centrum swojej galaktyki. W jej otoczenie miała zabłąkać się gwiazda podobna do Słońca. Grawitacja czarnej dziury rozerwała ją na strzępy, ale proces nie był jednorazowy.

Badacze proponują, że gwiazda krążyła wokół czarnej dziury kilkukrotnie, przy każdym okrążeniu tracąc część materii, co wywoływało kolejne silne rozbłyski promieniowania gamma.

Taki przebieg zdarzeń ładnie tłumaczyłby trzy wyraźne piki energii widoczne w danych z teleskopu Fermi. Każdy z nich odpowiadałby jednemu intensywnemu „szarpnięciu” materii z gwiazdy.

Jeśli ten scenariusz się potwierdzi, GRB 250702B może być pierwszym tak wyraźnym dowodem istnienia średniej czarnej dziury aktywnie rozrywającej gwiazdę. Do tej pory astronomowie mieli jedynie pojedyncze, niepewne kandydatury na takie obiekty.

Co już wiemy na pewno, a co wciąż pozostaje zagadką

Wbrew pozorom astronomia rzadko bywa czarno-biała. Obie hipotezy nie muszą się całkowicie wykluczać – galaktyka w trakcie łączenia się z inną może sprzyjać powstawaniu różnych ekstremalnych obiektów, w tym także średnich czarnych dziur.

Na tym etapie badacze są zgodni co do kilku kluczowych faktów:

Istotny jest także szczegół, że teleskop Webba wykonał najdokładniejsze jak dotąd zdjęcie galaktyki związanej z GRB 250702B. Analiza obrazu pokazała, że źródło emisji nie znajduje się w centrum, gdzie zwykle czai się supermasywna czarna dziura. To zmusza badaczy do sięgnięcia po mniej typowe scenariusze.

Dlaczego ten sygnał rozpala wyobraźnię astronomów

Rozbłyski gamma należą do najpotężniejszych zjawisk znanych w kosmosie. Już „standardowe” przypadki potrafią w krótkim czasie wyemitować więcej energii niż Słońce w całym, wielomiliardowym życiu. GRB 250702B do tego zestawu dorzuca jeszcze niespotykaną długość trwania i złożoną strukturę.

Każde takie ekstremalne wydarzenie działa na naukę jak naturalne laboratorium. W jednej chwili można sprawdzić, jak działają prawa fizyki przy warunkach, których nie da się odtworzyć ani w akceleratorach cząstek, ani w żadnym ziemskim eksperymencie.

Dodatkowo ten przypadek dotyka kilku gorących tematów współczesnej astrofizyki:

• roli zderzeń galaktyk w pobudzaniu potężnych procesów energetycznych,
• istnienia i charakteru średnich czarnych dziur,
• granic trwałości gwiazd w ekstremalnych warunkach grawitacyjnych,
• powstawania najdłużej trwających rozbłysków gamma.

Czym w ogóle są rozbłyski gamma i jak je się łapie

Rozbłyski gamma to krótkie, ale ekstremalnie energetyczne błyski wysokoenergetycznego promieniowania. Najczęściej łączy się je ze śmiercią bardzo masywnych gwiazd lub zderzeniami zwartych obiektów, takich jak gwiazdy neutronowe. Rejestruje je specjalistyczny sprzęt na orbicie, bo promieniowanie gamma nie dociera bezpośrednio do powierzchni Ziemi.

Teleskop Fermi stale monitoruje niebo w poszukiwaniu takich zjawisk. Gdy „zauważy” coś nietypowego, automatycznie wysyła alert do innych obserwatoriów na całym globie i na orbicie. Dzięki temu sieć teleskopów może niemal natychmiast skierować swoje „oczy” we właściwe miejsce.

Sukces przy GRB 250702B to efekt ścisłej współpracy wielu instrumentów – od Fermi, przez naziemne teleskopy Magellan i Keck, po obserwacje Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Dane zebrane w różnych zakresach promieniowania – od gamma, przez rentgenowskie i optyczne, aż po podczerwień – składają się na pełniejszy obraz zjawiska. Bez takiej wielowarstwowej układanki trudno byłoby nawet zacząć rozważać, czy w tle kryje się zderzenie galaktyk, czy rozrywająca gwiazdę czarna dziura.

Co może się wydarzyć dalej i dlaczego powinno nas to obchodzić

Obie publikacje dotyczące GRB 250702B trafiły do prestiżowych czasopism naukowych. To oznacza, że hipotezy przeszły rygorystyczną recenzję, ale jednocześnie nie zamykają dyskusji. Teraz inni badacze będą szukać kolejnych podobnych sygnałów, testować modele numeryczne i próbować wychwycić subtelne ślady, które rozstrzygną spór.

Choć na co dzień nie odczuwamy skutków takich wydarzeń, znajomość ich natury wpływa na nasze rozumienie ewolucji kosmosu, cyklu życia gwiazd i formowania się galaktyk. To właśnie z takich, pozornie abstrakcyjnych badań rodzą się później dokładniejsze modele promieniowania kosmicznego czy wiedza o ekstremalnych polach grawitacyjnych, które kształtują otoczenie w dużej skali.

Dla wielu osób fascynujące jest też samo uświadomienie sobie skali czasowej i odległości. Światło, które zarejestrowały teleskopy w 2025 roku, wyruszyło w drogę, gdy nasz Układ Słoneczny był o połowę młodszy niż dziś. Obserwując taki rozbłysk, patrzymy w głąb historii kosmosu, na procesy, które mogły wpływać na to, jak wygląda on obecnie – włącznie z miejscem, w którym powstała Ziemia.