Soha nem látott gamma-kitörés, fekete lyuk nyelte el a hatalmas csillagot

Rendszeren kívüli rekord: miért volt ilyen hosszú?

Az eddig ismert GRB-k többsége csak néhány másodpercig, legfeljebb pár percig figyelhető meg; ilyen hosszú ideig tartó, erős gamma-sugárzás rendkívül ritka. Bár az elmúlt évtizedekben volt példa több ultra-hosszú GRB-re is, ezek többségére sikerült magyarázatot találni. Jellemzően a nagytömegű csillagok összeomlásához (collapsarokhoz) vagy neutroncsillag-ütközésekhez köthetők a hasonló jelek. Amikor azonban az új esemény, a GRB 250702B fizikai tulajdonságait alaposan elemezték, kiderült: egyik ismert magyarázat sem passzol rá tökéletesen.

A nemzetközi kutatócsoport minden elérhető adatot elemzett – fénygörbék és spektroszkópiai vizsgálatok sorával jellemezték a kitörés energiáját, változékonyságát, időtartamát. A GRB 250702B egyik különlegessége, hogy nemcsak rendkívül hosszú volt, hanem nagyon magas csúcsenergiával is rendelkezett, emellett a “minimális változási időskála” (MVT) is szokatlanul rövid volt, vagyis a forrás hátterében vélhetően egy gyors, nagy tömegű csillag-komponens áll.

A régi elméletek sorra elbuknak

Nem lehetett figyelmen kívül hagyni, hogy a kutatócsoport minden lehetséges magyarázatot megvizsgált: a collapsar modellek túl rövidek bizonyultak, mivel ilyen hosszúságot nem képesek produkálni ezek az összeomló csillagok. A galaxismagokban található szupernagy tömegű fekete lyukakat is kizárták, mert a GRB nem a galaxis közepén történt. X-ray bináris rendszerek, magnetár-kitörések, fehér törpecsillagok összeolvadása, sőt, minden egyéb ismert kialakulási mód is teljesen ellentmondott a megfigyelt kitörés időtartamának és fényességének változásának. Ráadásul ezek többsége legfeljebb néhány száz másodpercig képes energiát kibocsátani, jelen esetben viszont órákig tartó hatalmas energiakiáramlásról volt szó.

Az új befutó: Hélium-merger – fekete lyuk felfalja a duzzadt csillagot

Így végül csak egyetlen elmélet maradt talpon: az úgynevezett hélium-merger modell. Ennek lényege, hogy egy kettőscsillag-rendszerben a csillag fejlődésének folyamán elkezd tágulni, magja pedig opálossá válik. A mellette keringő fekete lyuk besüllyed a “duzzadt” csillagba, elkezdi elnyelni azt, óriási energiát szabadítva fel hosszú órákon át, majd végül szupernóva-robbanást idéz elő. A gyors tömegátadás révén az elnyelt anyagból keletkező akkréciós korong elképesztő mágneses mezőket generál, amelyekkel beindulnak a jellegzetes sugárzó “jetek”.

A fő különbség: míg a collapsaroknál a csillag magja omlik össze, itt a fekete lyuk “felfalja” a lecsupaszított, kifolyt csillagot. Ez magyarázza az esemény példátlan hosszú időtartamát és energiáját.

A kutatók bíznak benne, hogy a közeljövő fejlesztései – például a Vera Rubin Obszervatórium Legacy Survey of Space and Time (azaz Az Űr és Idő Örökségének Felmérése) programja – révén egyre több ilyen eseményt figyelhetnek majd meg, tovább feszegetve a gamma-kitörések fizikai határait.

2025, adminboss, phys.org alapján