Tajemniczy sygnał z głębi kosmosu trwał 7 godzin. Astronomowie są zaskoczeni

Siedem godzin, trzy potężne rozbłyski i dogasająca poświata widoczna przez miesiące.

Nietypowy sygnał z kosmosu całkowicie zbił naukowców z tropu.

NASA zarejestrowała zjawisko, które zupełnie nie pasuje do dotychczasowego obrazu gwałtownych zdarzeń w odległym kosmosie. Zamiast krótkiej, ułamkosekundowej eksplozji, teleskop Fermi śledził rozciągnięty w czasie, trwający siedem godzin sygnał gamma, dochodzący z galaktyki oddalonej o około 8 miliardów lat świetlnych. Dwa niezależne zespoły badawcze przedstawiają teraz swoje wyjaśnienia – i każde z nich byłoby dla astrofizyki małym trzęsieniem ziemi.

Rozbłysk, który złamał wszystkie dotychczasowe schematy

2 lipca 2025 roku kosmiczny teleskop Fermi, specjalizujący się w wychwytywaniu wysokoenergetycznego promieniowania gamma, zarejestrował zjawisko oznaczone jako GRB 250702B. Skrót GRB (gamma-ray burst) odnosi się do ekstremalnych rozbłysków energii, zwykle trwających:

• od tysięcznych części sekundy do kilku minut,
• z pojedynczym, gwałtownym pikiem energii,
• z krótką, szybko słabnącą poświatą.

GRB 250702B zachowywał się zupełnie inaczej. Emisja trwała około siedmiu godzin, w jej trakcie pojawiły się trzy wyraźne szczyty jasności, a poświata w innych długościach fal utrzymywała się miesiącami. Co więcej, energia zarejestrowana w tym jednym zdarzeniu może przewyższać całkowitą energię, jaką nasze Słońce jest w stanie wyemitować przez cały czas swojego istnienia.

Astrofizycy podkreślają, że tak długi i nietypowy rozbłysk gamma praktycznie nie mieści się w znanych kategoriach tych zjawisk. To jeden z najbardziej zagadkowych sygnałów zarejestrowanych przez Fermi.

Początkowo część badaczy sądziła, że źródło leży stosunkowo blisko, w obrębie naszej galaktyki. Szybko okazało się jednak, że to złudzenie. Dane z teleskopów Very Large Telescope (VLT) oraz Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) pokazały, że sygnał nadleciał z odległości około 8 miliardów lat świetlnych – a więc z bardzo wczesnej epoki istnienia kosmosu.

Ukryta, chaotyczna galaktyka w roli gospodarza

Pierwszy zespół badawczy skupił się na środowisku, w którym powstał rozbłysk. Z pomocą dużych teleskopów w podczerwieni – Magellana oraz Kecka – astronomowie zajrzeli przez gęste obłoki kosmicznego pyłu. Za tą przesłoną wyłoniła się masywna, wcześniej słabo widoczna galaktyka.

Analizy wskazują, że:

• masa tej galaktyki przekracza 40 miliardów mas Słońca,
• jej struktura jest wyraźnie zniekształcona, niesymetryczna,
• układ gwiazd i gazu wygląda tak, jakby dwie galaktyki łączyły się w jedną.

Webb, dzięki czułym instrumentom, potwierdził obraz obiektu w silnym nieporządku, pełnego pyłu i gwałtownych procesów gwiazdotwórczych. Według badających go naukowców mamy do czynienia z typową „placówką budowy” – miejscem, gdzie zderzają się i łączą dwie wielkie galaktyki.

Jak takie środowisko może wytworzyć kosmiczny sygnał specjalny?

W tak chaotycznej przestrzeni częściej dochodzi do skrajnych zjawisk. Badacze proponują kilka powiązanych scenariuszy powstania GRB 250702B:

Wszystkie te wersje łączy jedno: wymagają ekstremalnie zaburzonego otoczenia, w którym gęsty gaz, pył i silne pola grawitacyjne współdziałają w wyjątkowo skomplikowany sposób. Według tego zespołu właśnie taka sceneria – galaktyki zderzającej się z inną – sprzyja powstawaniu ultradługich, niezwykle rzadkich rozbłysków gamma.

Badacze sugerują, że GRB 250702B może być pierwszym dobrze udokumentowanym przykładem nowej, ultradługiej kategorii rozbłysków, napędzanych przez chaos galaktycznych zderzeń.

Drugi trop: brakujące „średnie” czarne dziury

Drugi zespół astronomów poszedł w innym kierunku i skupił się na samej naturze obiektu, który mógł wywołać tak długotrwałe promieniowanie. W ich interpretacji GRB 250702B to sygnał od dawno poszukiwanego typu czarnej dziury – obiektu o masie pośredniej.

Do tej pory obserwacje dostarczały głównie dwóch klas takich obiektów:

• czarne dziury o masach kilku–kilkudziesięciu Słońc, powstające z zapadniętych gwiazd,
• supermasywne czarne dziury, siedzące w centrach galaktyk i ważące miliony, a nawet miliardy mas Słońca.

Modele teoretyczne przewidują, że między tymi skrajnościami powinna istnieć przejściowa grupa – czarne dziury o masach od kilkuset do kilkudziesięciu tysięcy Słońc. Przez lata znajdowano jedynie niejednoznaczne ślady takich obiektów.

Gwiazda krążąca jak ofiara wokół drapieżnika

Według analizy drugiego zespołu w przypadku GRB 250702B źródłem sygnału był właśnie taki „średniak” – czarna dziura o masie około 6500 Słońc, znajdująca się daleko od centrum swojej galaktyki. Miał ją zdradzić dramatyczny los pobliskiej gwiazdy podobnej do Słońca.

Scenariusz, który proponują naukowcy, wygląda następująco:

Taki proces nazywa się rozerwaniem pływowym gwiazdy przez kompaktowy obiekt. Zwykle wiąże się go z supermasywnymi czarnymi dziurami w centrach galaktyk, ale tutaj miejsce zdarzenia znajduje się daleko od jądra. To pasuje do hipotezy, że mamy do czynienia z czarną dziurą o masie pośredniej, przemieszczającą się na obrzeżach galaktyki.

Jeśli interpretacja drugiego zespołu okaże się prawdziwa, GRB 250702B może być jednym z najbardziej przekonujących dowodów na istnienie czarnych dziur o masach pośrednich.

Dane z Webba: eksplozja z dala od centralnego potwora

5 listopada 2025 roku Teleskop Jamesa Webba wykonał jak dotąd najdokładniejsze zdjęcie galaktyki, w której zaobserwowano GRB 250702B. Wysoka rozdzielczość pozwoliła wyznaczyć położenie źródła rozbłysku z dużą precyzją.

Najważniejsza informacja z tych obserwacji: sygnał nie pochodził z okolic supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. Miejsce zdarzenia leżało wyraźnie na uboczu, w jednym z zaburzonych ramion struktury gwiazdowej. Taki obraz ułatwia obronę obu omawianych hipotez:

• chaotyczne zderzenie galaktyk mogło wywołać serię ekstremalnych procesów gwiazdowych z dala od jądra,
• czarna dziura o masie pośredniej mogła znaleźć się tam w wyniku wcześniejszych zderzeń mniejszych gromad gwiazd lub mniejszych galaktyk satelitarnych.

Obie prace trafiły do renomowanych czasopism naukowych – The Astrophysical Journal Letters oraz Monthly Notices of the Royal Astronomical Society – jako dwa konkurujące opisy tego samego, zagadkowego sygnału.

Dlaczego ten rozbłysk tak mocno zajmuje naukowców

GRB 250702B przyciąga uwagę nie tylko swoją długością i siłą. To rzadki przypadek, kiedy jednym zjawiskiem można testować kilka kluczowych pytań współczesnej astrofizyki:

• Jak dokładnie wyglądają procesy podczas zderzeń i łączenia się galaktyk?
• W jaki sposób powstają najpotężniejsze rozbłyski promieniowania w kosmosie?
• Czy czarne dziury o masach pośrednich naprawdę są brakującym ogniwem między „gwiazdowymi” a supermasywnymi?

Każdy kolejny, podobny rozbłysk pozwoli sprawdzić, czy mamy do czynienia z pojedynczą osobliwością, czy z całą nową klasą zjawisk. To z kolei przełoży się na lepsze modele ewolucji galaktyk oraz na dokładniejsze mapy rozkładu masy w kosmosie.

Co taki sygnał mówi o przyszłości badań kosmosu

Historia GRB 250702B pokazuje też praktyczną stronę współczesnej astronomii. Aby zrozumieć jedno zdarzenie, naukowcy muszą połączyć dane z wielu instrumentów: od wyspecjalizowanych teleskopów gamma, przez naziemne giganty badające widmo w podczerwieni, aż po najbardziej zaawansowane obserwatoria w przestrzeni kosmicznej, takie jak Webb. Dopiero zestawienie tych fragmentów składa się na spójny obraz.

W kolejnych latach podobnych przypadków może być więcej. Nowe misje satelitarne i rozbudowa sieci teleskopów na Ziemi pozwolą szybciej reagować na rozbłyski, śledzić je od pierwszych sekund i w szerszym zakresie fal. Im więcej takich rejestracji, tym łatwiej będzie zweryfikować, która z obecnych hipotez w przypadku GRB 250702B najtrafniej oddaje rzeczywistość – chaotyczna galaktyczna kolizja czy żarłoczna czarna dziura o masie pośredniej.