Sokkoló kozmikus titokra derült fény: elképesztő dolog történt a galaxisunkban, a tudósok is ledöbbentek ettől

A neutroncsillagok ütközése rendkívül fontos szerepet játszik az univerzumban, és - ami talán meglepő - a mindennapi életünkben is. Testünk működésének szabályozásában részt vevő nehéz elemek jelentős része, valamint az értékes és ritka fémek akkor keletkeznek, amikor ezen rendkívül sűrű objektumok közül kettő egyesül.

Egy új, jelenleg még szakmai bírálatra váró tanulmány szerint előfordulhat, hogy éppen a galaxisunkban találtuk meg egy ilyen ütközés utóhatását - ha ez beigazolódik, ez lenne az első ilyen jellegű felfedezés a Tejútrendszerben. A maradvány neve HESS J1507−622, és amióta 2009-ben felfedezték, igazi rejtélynek számít.

A neutroncsillagok bizonyos szupernóvák - vagyis azoknak a robbanásoknak - a termékei, amelyek akkor következnek be, amikor a Napnál nagyobb tömegű csillagok élete végére érnek. Az ilyen kozmikus robbanások után maradó ultra-sűrű mag egy várméretű gömbbe préseli össze a Napnál is nagyobb tömeget, aminek következtében a protonok és az elektronok a saját gravitatójuk hatására összeolvadnak: pozitív és negatív töltésük kioltja egymást, így csupán neutronok maradnak vissza.

Amikor két neutroncsillag kering egymás körül, idővel összeütközhetnek és egyesülhetnek. Az ebből fakadó kölcsönhatás egy újabb hatalmas robbanás, az úgynevezett kilonóva. Bár a név alapján azt hihetnénk, hogy egy szupernóvánál ezerszer fényesebb fényrobbanásról van szó, a kilonóvák valójában a két jelenség közül a halványabbak.

A névben szereplő „kilo-” előtag onnan ered, hogy a csúcsluminozitásuk nagyjából ezerszer fényesebb, mint egy teljesen más kategóriájú robbanásé, a hagyományos nóváké. Ezek akkor történnek, amikor kis méretű, sűrű csillagok, úgynevezett fehér törpék anyagot vonnak el egy másik csillagtól, ami miatt az anyag begyullad és fényesebben ragyogni kezd.

Ez persze nem jelenti azt, hogy a kilonóvák csekély események lennének: mindegyikük olyan sok energiát szabadít fel néhány pillanat alatt, amelynek előállításához a Napnak százezerszözezer évre lenne szüksége.

Ennek egy része a gamma-sugarak fényes villanásaként távozik, amit gamma-kitörésnek (gamma-ray burst) nevezünk. Ha neutroncsillagok egyesülése hozza létre őket, ezek általában nagyon rövid ideig, kevesebb mint két másodpercig tartanak. Ezt közvetlenül is megerősítették a GW170817 megfigyelése során, amely egy, a tőlünk mintegy 140 millió fényévre lévő, NGC 4993 jelű héjas elliptikus galaxisban történt neutroncsillag-ütközés volt.

Ezért is kicsit furcsa, hogy a HESS J1507−622 által kibocsátott gamma-sugárzás a mai napig tart, jóllehet sokkal alacsonyabb intenzitással, mint amit magától a kitöréstől várnánk. Ugyanakkor a HESS J1507−622 nem hasonlít egyetlen más gamma-sugárzó forráshoz sem (amelyekből több is létezik): hiányzik belőle a hozzá tartozó röntgen- vagy rádióhullámú partner, amelynek általában egyfajta csomagban kellene járnia vele.

A sugárzás magyarázatára a kutatók korábban azt feltételezték, hogy a forrás valójában egy kilonóva, csak egy olyan, amely teljesen más úton állít elő gamma-sugarakat. Azt javasolták, hogy amikor a két neutroncsillag összeütközött, rengeteg erősen felgyorsított protokollt (pontosabban: protont) lökhetett ki a csillagközi térbe, ahol más anyagokkal ütközve gamma-sugarakat hoznak létre. Sajnos a modellezett kilonóvának sokkal több energiára lett volna szüksége ahhoz, hogy a protonokat a megfigyelt gamma-sugaraknak megfelelő mértékben felgyorsítsa.

Az új kutatás egy alternatív lehetőséget kínál. Mivel az elektronok több mint 1800-szor könnyebbek a protonoknál, egy a várt méretű kilonóva képes lett volna őket olyan magas energiákra felgyorsítani, amelyek már elegendőek a rendellenes gamma-sugarak előállításához. Ha ezt a forgatókönyvet más alátámasztó bizonyítékok is megerősítik, a HESS J1507−622 lesz az első ismert kilonóva-maradvány a Tejútrendszerben. A Földtől 12 ezer és 47 ezer fényév közötti távolságra van, és (a mi szemszögünkből nézve) 200 és 3000 évvel ezelőtt robbanhatott fel - írja az IFLScience.