הרגשתם את זה? ביום שישי האחרון, 14.10, אסטרונומים מדדו את התפרצות הגמא העוצמתית ביותר מאז שהחלו המדידות. שני צוותים של מדענים מדדו את ההתפרצות בעזרת טלסקופ ג'מיני הדרומי שבהרי האנדים, ממרחק של 2.4 מיליארד שנות אור ובכיוון קבוצת הכוכבים חץ. האירוע, ששמו הקטלוגי הוא GRB221009A, היה הפיצוץ החזק ביותר שנמדד אי פעם.
האירועים האנרגטיים ביותר מאז המפץ הגדול
התפרצויות גמא (gamma-ray bursts, או GRBs) היא אחת התופעות המסתוריות ביותר במדע האסטרונומיה. הן התגלו במקרה בשנות ה-60 של המאה שעברה, כשארה"ב חשדה שברה"מ תפר את אמנת החלל החיצון – ותערוך ניסויים בנשק גרעיני בחלל. כדי לתפוס אותם בשעת מעשה, ארה"ב שיגרה שני לוויינים שנבנו כדי לקלוט את קרני הגמא שמשתחררים בפיצוץ גרעיני. ב-1967 קלטו הלוויינים התפרצות כזאת – אבל מהחלל העמוק.
התפרצויות גמא הם האירועים האלקטרומגנטיים העוצמתיים ביותר ביקום מאז המפץ הגדול, והמשך שלהם נע בין כמה מילישניות (מיליונית השנייה) לשעות רבות. אחרי התפרצות הגמא הראשונית, נוצרת הילה ממושכת יותר באורכי גל אחרים, כמו רנטגן, על-סגול ורדיו. לפי התיאוריה המובילה כיום, התפרצויות גמא שאורכות שעות מקורן בסופרנובות, כלומר בכוכבים מסיביים העוברים קריסה כבידתית, מעיפים את קליפתם החיצונית וקורסים לכדי חור שחור. ואילו התפרצויות גמא מהירות נמדדו כאשר שני עצמים מסיביים, כמו חור שחור וכוכב נויטרונים, התנגשו והתמזגו.
קרני הגמא סוחפות אחריהן אבק וגז במהירויות הקרובות למהירות האור - מה שמאריך את אורך הגל שלהן. זוהי ההילה שנשארת אחרי ההבזק הראשוני. כאשר ההבזק וההילה שאחריו נורים לכיוון כדור הארץ, אסטרונומים כאן יכולים לצפות ולחקור אותם.
הפרעות רדיו בכדור הארץ
הפיצוץ GRB221009A התגלה לראשונה על ידי טלסקופי החלל פרמי וסוויפט של נאס"א ב-9 באוקטובר. סוכנות החלל האמריקנית פרסמה התראה, ואסטרונומים מכל רחבי העולם מיהרו לחפש את ההילה שנותרה מההתפרצות. כאמור, שני צוותים עצמאיים שהשתמשו בטלסקופ הדרומי ג'מיני הצליחו למדוד את הפיצוץ – ששבר את כל השיאים בכל המדידות ובכל אורכי הגל.
למעשה, הפיצוץ היה כה עוצמתי, עד שהוא גרם להפרעות ביונוספירה של כדור הארץ, ממרחק 2.4 מיליארד שנות אור. כלומר, קרני הגמא והרנטגן מהפיצוץ ייננו את האטמוספרה העליונה של כדור הארץ. הפרעת הרדיו הזו, בתדרים הנמוכים מ-100 קילוהרץ, נמדדה בגרמניה ובאנגליה.
האם הפיצוץ החדש יעזור לפתור כמה מהתעלומות?
כעת, בשקט שאחרי הסערה, מדענים מקווים שהפיצוץ האדיר ישפוך אור חדש על כמה מהתעלומות הגדולות ביותר באשר לטבען של התפרצויות גמא. ראשית, התפרצויות הגמא נצפו עד היום בגלקסיות רחוקות, ולא באלו הקרובות אלינו. ייתכן שביקום הקדום התופעה אכן היתה נפוצה יותר. בנוסף, התפרצויות גמא קצרות נצפו כהבזקים בחלל הבינגלקטי – כלומר ללא כל גלקסיית מוצא נראית לעין. הבזקים אלה בעלטה העלו ספקות לגבי מקור התופעה, וגרמו למספר אסטרונומים לדחות את הסברה המקובלת לפיה מקור ההתפרצויות בהתמזגות של חורים שחורים וכוכבי נויטרונים.
לחלופין, ייתכן שאותם הבזקים קצרים ללא מקור הם עתיקים עד כדי כך שהגלקסיות שמהן יצאו דהו כבר בשל התפשטות היקום – והטלסקופים הקיימים פשוט חלשים מכדי לזהות אותן. אם זה נכון, זה מחזק את הסברה שביקום הקדום התפרצויות גמא היו תכופות בהרבה מאשר בימינו. לכך יש השלכות על האופן שבו אנחנו מבינים את היקום הקדום. בשנים האחרונות מתרבות הראיות לכך שמתכות יקרות כמו זהב ופלטינה נוצרות גם בהתמזגויות כוכבי נויטרונים – ולא רק בהתפרצויות סופרנובה. אם התפרצויות גמא קצרות אכן היו עניין שבשגרה בעידנים הראשונים של היקום, ייתכן שהוא נזרע במתכות כבדות בשלב מוקדם יותר ממה שחשבנו.
מאחר שהפיצוץ GRB221009A הוא הבהיר ביותר אי פעם, ומאחר שהוא נחשב לקרוב, יחסית להתפרצויות גמא, מדענים מקווים לערוך מחקרי המשך באורכי גל אחרים על גלקסיית המקור שלו בניסיון לענות על כמה מהשאלות הללו.