Gemini- och Blanco-teleskopen hittade ledtrådar till ursprunget av det längsta gammastrålningsutbrottet som någonsin hittats

 

Bild https://noirlab.edu/ Konstnärs illustration av GRB 250702B.

Gammastråleutbrott (GRB) är kraftfulla explosioner i universum endast slagna i styrka av Big Bang. De flesta uppkommer och försvinner inom några sekunder till minuter. Men den 2 juli 2025 blev astronomerna uppmärksammade på en GRB-källa som visade upprepade utbrott och som pågick i över sju timmar. Händelsen fick namnet GRB 250702B och är det längst pågående gammastrålutbrott som upptäckts.

GRB 250702B upptäcktes först av NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope (ett teleskop som söker efter gammastrålningsutbrott). Efter dess position på himlen i röntgenstrålar bestämts startade astronomer världen över kampanjer för att observera händelsen i ytterligare ljusvåglängder inklusive gammastrålfältet.

ESO:s Very Large Telescope (VLT) fastställde att källan till GRB 250702B var belägen i en galax utanför vår.

Efter detta gav sig ett team astronomer under ledning av Jonathan Carney, doktorand vid University of North Carolina at Chapel Hill, ut för att fånga händelsens utvecklande efterglöd, de avtagande ljusstrålarna som följde efter den starka gammastrålningsblixten. Egenskaperna hos denna efterglöd kan ge ledtrådar om vilken typ av händelse som orsakade GRB.

Teamet använde i arbetet tre av världens kraftfullaste markbaserade teleskop: NSF Víctor M. Blanco 4-metersteleskopet och de dubbla 8,1-meters teleskopen International Gemini Observatory. Dessa observerade GRB 250702B från ungefär 15 timmar efter den första upptäckten och fram till cirka 18 dagar senare. Teamet presenterar sina resultat i en artikel publicerad den 26 november i The Astrophysical Journal Letters. 

Analys av observationerna visade att GRB 250702B inte kunde ses i synligt ljus, delvis på grund av interstellärt damm i vår egen galax, men mer på grund av damm i GRB:s värdgalax. Faktum är att Gemini North, som gav den enda nära synliga våglängdsdetektionen av värdgalaxen, krävde nästan två timmars observationer för att fånga den svaga signalen i dammet. 

Carney och hans team kombinerade sedan dessa data med nya observationer gjorda med Keck I-teleskopet vid W. M. Keck-observatoriet, Magellan Baade-teleskopet och Fraunhofer-teleskopet vid Wendelstein-observatoriet, samt offentligt tillgängliga data från VLT, NASAs Hubble-rymdteleskop (HST) samt röntgen- och radioobservatorier. De sedan denna stora datamängd med teoretiska modeller, som är ramverk som förklarar beteendet hos astronomiska fenomen.

Teamets analys fastställde att den initiala gammastrålsignalen sannolikt kom från en smal, höghastighetsjet av material som kraschade in i det omgivande materialet, känt som en relativistisk jetstråle. Analysen hjälpte också till att karaktärisera miljön runt GRB och värdgalaxen i stort. De fann att det finns en stor mängd damm runt platsen för utbrottet och att värdgalaxen är extremt massiv jämfört med de flesta GRB-värdar. Data stöder en bild där GRB-källan befinner sig i en tät, dammig miljö, möjligen en tjock väg av damm i värdgalaxen längs siktlinjen mellan jorden och GRB-källan. Dessa detaljer om miljön i GRB 250702B ger viktiga begränsningar för systemet som producerade det initiala utbrottet av gammastrålar.

Av de cirka 15 000 GRB som observerats sedan sådana först upptäcktes 1973, är det bara ett halvdussin som når nära längden i tid på GRB 250702B. Deras föreslagna ursprung sträcker sig från kollapsen av en blå superjättestjärna, en tidvattenstörning eller en nybliven magnetar. GRB 250702B passar dock inte in i någon känd kategori.

Utifrån de data som hittills samlats in har forskare några idéer om möjliga ursprungsscenarier. Ett svart hål som faller in i en stjärna som har berövats sitt väte och nu nästan uteslutande består av helium eller en stjärna (eller ett objekt som en planet eller en brun dvärg) som störs vid en nära kontakt med ett stjärnkompakt objekt, såsom ett svart hål eller en neutronstjärna. Det kan vara en stjärna som slits isär när den faller in i ett svart hål med medelstor massa. Ett slag av svart hål med  massa som varierar från hundratusen till hundratusen gånger solens massa och tros finnas i riklig omfattning men hittills varit mycket svårt att hitta. Om det är det senare scenariot skulle detta vara första gången i historien som människor har bevittnat en relativistisk jetstråle från ett svart hål med medelstor massa i färd med att konsumera en stjärna.

Även om fler observationer behövs för att entydigt fastställa orsaken till GRB 250702B, är de hittills insamlade uppgifterna är konsekventa med dessa nya förklaringar.