|
Većina gama-bleskova potiče sa ekstremno velikih udaljenosti, iz galaksija koje se vide tek najvećim teleskopima. Ovo ukazuje da je energija oslobođena tokom par sekundi tokom takvog jednog događaja veća od one koju Sunce oslobodi tokom čitavog svog života od preko 10 milijardi godina! Gama-bleskovi su odista najspektakularnije eksplozije nakon samog Velikog praska. Tokom poslednjih par godina evidencija da su gama-bleskovi povezani sa kolapsom masivnih zvezda je postajala sve ubedljivija. To je prvobitno bilo zasnovano na verovatnoj vezi jednog dosta neuobičajenog gama-bleska sa poznatom vangalaktičkom supernovom, zabeleženom u katalozima kao SN 1998bw. Od tada se pojavilo još ključeva za razrešenje misterije, uključujući činjenicu da su gama-bleskovi predominantno otkrivani u oblastima formiranja masivnih zvezda u udaljenim galaksijama, kao i neobične “skokove” u krivoj sjaja gama-bleskova koji su podsećali na slične promene sjaja kod supernovih. Takođe su u rendgenskim spektrima poteklim iz oblasti gama-bleskova otkriveni tragovi novostvorenih hemijskih elemenata, među kojima su neki radioaktivni izotopi veoma kratkog vremena života. Međutim, sve do 29. marta 2003, svi ti argumenti bili su u najboljem slučaju indirektni. Tog dana (u tačno 11 sati, 37 minuta i 14,67 sekundi po Griniču), orbitalna opservatorija HETE-2 detektovala je veoma snažan gama-blesak. Kao što smo opisali, pravovremenom i munjevitom reakcijom naučnika dobijen je podroban spektar optičkog žara. Na osnovu pažljive analize ovog spektra, astronomi su predstavili svoju interpretaciju bleska zvanično obeleženog sa GRB 030329 u istraživačkom članku objavljenom u Nature-u. Pod prozaičnim naslovom “Supernova visoke energije povezana sa gama-bleskom of 29. marta 2003”, ništa manje do 27 autora iz 17 istraživačkih instituta širom sveta, na čelu sa danskim astronomom Jensom Hjortom, zaključilo je da sada postoje neoborivi dokazi direktne veze gama-bleskova i eksplozija hipernovih, tj. veoma masivnih, daleko evoluiranih zvezda. Konkretno, ovo se zasniva na postepenom “pojavljivanju” spektra tipa supernovih sa vremenom, što otkriva izuzetno dramatičnu eksploziju zvezde. Sa brzinama iznad 10% brzine svetlosti, izbačeni materijal (mase više desetina Sunčevih masa!) prodire kroz međuzvezdanu materiju i verovatno će tokom narednih hiljada godina formirati džinovsku maglinu u udaljenoj galaksiji u kojoj je hipernova eksplodirala. Hipernove su (srećom!) retki događaji i po svemu sudeći ih prouzrokuju eksplozije zvezda takozvanog Vulf-Rajeovog (Wolf-Rayet, WR) tipa. Ove zvezde su originalno nastale sa masama iznad 25 Sunčevih masa i sastojale se uglavnom od vodonika. Sada, u svojoj Vulf-Rajeovoj fazi, pošto su izgubile spoljne omotače zbog intenzivnog zvezdanog vetra, one se sastoje gotovo isključivo od helijuma, kiseonika i težih elemenata koje je proizvelo intenzivno nuklearno sagorevanje tokom proteklih faza njihovog kratkog života (svega par miliona godina, u poređenju sa, recimo, oko 10 milijardi godina dugačkim ukupnim životom našeg Sunca).
Šta se, dakle, zaista dogodilo 29. marta ove godine (ili pre oko 2 milijarde i 650 miliona godina, koliko je svetlosti bilo potrebno da stigne do nas)? Sada kompletirana priča ukratko je sledeća. Više hiljada godina pre eksplozije, veoma masivna zvezda kojoj je ponestajalo vodonika za nuklearnu fuziju, otpustila je svoje spoljne omotače i pretvorila se u plavo-ljubičastu Vulf-Rajeovu zvezdu. Ostatak zvezde sadržao je oko 10 Sunčevih masa helijuma, kiseonika i težih elemenata. U godinama neposredno pre eksplozije, Vulf-Rajeova zvezda je ubrzano trošila svoje preostalo gorivo kroz egzotične nuklearne reakcije kojima se od helijuma proizvodio ugljenik, od ugljenika silicijum, itd. U nekom trenutku, intenzitet nuklearnih reakcija postao je nedovoljan da održava jezgro zvezde protiv gravitacionog kolapsa, i to je iznenada proizvelo dramatičan sled događaja. Jezgro zvezde je kolapsiralo, bez interakcije sa spoljašnjim delovima zvezde. U jezgru se formirala crna rupa, okružena diskom materije koja upada u nju (tzv. akrecioni disk). Za svega par sekundi, iz blizine crne rupe je ogromnom brzinom izbačen mlaz materije. Mlaz je prošao kroz spoljnu ljusku zvezde i, zajedno sa snažnim vetrom novoformiranog radioaktivnog izotopa nikla-56 koji se raspadao lančanom reakcijom, poput džinovske nuklearne bombe, razneo zvezdu. Ova titanska eksplozija, hipernova, sija u optičkom delu spektra uglavnom zbog nuklearne eksplozije radioaktivnog nikla. U međuvremenu, mlaz naleće na materiju koja okružuje zvezdu i stvara gama-blesak koji će 2650 miliona godina kasnije zabeležiti astronomi na Zemlji. Detaljan mehanizam proizvodnje gama zraka je i dalje predmet rasprave, ali on je povezan ili sa interakcijom između mlaza i materije koju je zvezda prethodno odbacila, ili sa unutrašnjim sudarima unutar mlaza. Ovaj scenario predstavlja takozvani model “kolapsara” koji je prvi predložio američki astrofizičar Sten Vuzli, sa Kalifornijskog univerziteta u Santa Kruzu 1993. godine. Vuzli je bio i član međunarodnog tima koji je proučavao GRB 030329. On, međutim, upozorava da ovo ne znači da je zagonetka gama-bleskova u potpunosti rešena. “Uvereni smo da duži bleskovi uključuju kolaps jezgra i hipernovu, koja najverovatnije stvara crnu rupu. Uspeli smo da ubedimo većinu skeptika. Međutim, ne možemo još da izvedemo nikakav zaključak o tome šta proizvodi kraće bleskove, one dugačke svega par sekundi.” izjavio je Vuzli prestižnom Scientific American-u. Jedan od aspekata razrešenja ove misterije koji se može pokazati od velikog značaja za život na Zemlji jeste onaj astrobiološki. Kao što su nedavno pokazali američki astrofizičari Džon Skalo (John Scalo) i Krejg Viler (Craig Wheeler), gama-bleskovi mogu prouzrokovati masovna izumiranja bioloških vrsta širom svojih matičnih galaksija. Dramatičan zaključak Skaloa i Vilera jeste da je “radijus letalnosti” prosečnog gama-bleska oko 14 kiloparseka (prisetimo se da je udaljenost Sunčevog sistema od centra Mlečnog puta “svega” 8,5 kpc). Mada je prosečna stopa gama-bleskova u galaksiji poput Mlečnog puta još uvek nedovoljno poznata, ovakvi događaji su se svakako dešavali u prošlosti našeg zvezdanog sistema. Sasvim je moguće da su neki od njih izazvali masovna izumiranja vrsta o kojim već gotovo dva veka raspravljaju paleontolozi. Najbliži kandidat za supernovu jeste slavna promenljiva zvezda Eta Krme (ε Car) vidljiva na južnom nebu, udaljena tek 1,6 kpc. Ovo bi trebalo da bude u najmanju ruku snažan podsticaj da se sa proučavanjem ovih dramatičnih pojava i njihovim mogućim efektima na naše astronomsko okruženje nastavi. (20.05.2005.)
|
