2026. március 10-én a Fermi űrtávcső csapata hosszan tartó gamma-kitörést észlelt, amely egy sűrű, erősen mágnesezett hidrogénfelhőben felrobbanó csillagból származott. Ez a HII régió egy fiatal, nagy tömegű csillag szelei által létrehozott ionizált hidrogénbuborék, amelynek mágneses tulajdonságai egyedülálló lehetőséget kínáltak a tudósok számára. A csillagászok azonnal számos távcsövet fordítottak a jelenség felé, köztük a National Science Foundation Karl Jansky Very Large Array (VLA) rádiótávcső-rendszerét is.
A VLA mérései során először sikerült polarizált rádióhullámokat rögzíteni egy ilyen kitörés utófényléséből, ami már önmagában is mérföldkő. A megfigyelés ennél is tovább ment: a kutatók történetük során először mutatták ki a Faraday-rotáció jelenségét egy gamma-kitörésben. Ennek során a polarizált fény rezgési síkja elfordul, ahogy áthalad a robbanás helyszínét övező erős mágneses környezeten.
Az, hogy a GRB 260310A jelű kitörés éppen egy ilyen szélsőséges tartományban következett be, összhangban van azzal az elképzeléssel, hogy a gamma-kitörések a legnagyobb tömegű csillagok halálakor jönnek létre. A különböző hullámhosszakon gyűjtött adatok így nemcsak magát a robbanást, hanem azt is segítenek megérteni, milyen csillagkörnyezetek és mágneses feltételek képesek ilyen hatalmas energiájú eseményeket produkálni.
A Faraday-rotáció mechanizmusa
A polarizált fény meghatározott irányban rezeg, hasonlóan ahhoz, amit a polarizált napszemüvegek szűrnek ki a visszaverődő fényből. A gamma-kitörésből kiáramló fény rendkívül erős mágneses plazmán haladt keresztül, és a megfigyelők észrevették, hogy a polarizációs szög eltérő mértékben változott a különböző hullámhosszakon. Ez a hullámhosszfüggő elfordulás – a Faraday-rotáció – soha korábban nem volt látható gamma-kitöréseknél, és rengeteg új információt hordoz a környező mágneses tér szerkezetéről és erősségéről.
A VLA adatai alapján a fény útjába eső mágneses mező ezerszer erősebbnek bizonyult annál, amit a saját galaxisunk vagy a galaxisok közötti tér magyarázni tudott volna. Tanmoy Laskar, a Utahi Egyetem professzora, a kutatócsoport tagja hangsúlyozta, hogy a mágneses terek alapvető szerepet játszanak a gamma-kitörések energiatermelésében, ám a közvetlen megfigyelésük mindeddig szinte lehetetlen volt. Most először nyílt alkalom arra, hogy egy ilyen erőszakos esemény mágneses ujjlenyomatát közvetlenül lemérjék.
A kutatás szerint minél gyorsabban változott a forgás mértéke a hullámhosszak függvényében, annál erősebb a mágneses tér. Ez a fajta vizsgálat gyakorlatilag laboratóriummá változtatja a Világegyetemet: lehetővé teszi, hogy a fizikusok extrém körülmények között teszteljék a mágneses plazmával kapcsolatos elméleteiket, és pontosan feltérképezzék a relativisztikus jetek környezetét.
Gamma-kitörések természete és a következő megfigyelési korszak
A gamma-kitörések az 1960-as évekbeli felfedezésük óta lenyűgözik a tudósokat, hiszen ezek a Világegyetem legenergetikusabb eseményei, amelyek képesek akár egész galaxisukat is túlragyogni. Az utófénylés röntgen-, ultraibolya-, optikai, infravörös és rádiótartományban is megjelenik, ám a gyors halványodás sokáig megnehezítette a részletes megfigyeléseket. A korai magyarázatok között neutroncsillagok ütközése is szerepelt, ám a modern röntgentávcsöveknek köszönhetően ma már egyértelmű, hogy a hosszú gamma-kitörések a rendkívül nagy tömegű csillagok halálrobbanásai, amelyek milliárd fényévnyi távolságban következnek be.
A GRB 260310A rádiós utófénylésének VLA-s vizsgálata nem előzmény nélküli, ám korábban az ALMA-hoz hasonló létesítményekkel csak rövidebb hullámhosszakon és a kitörés utáni nagyon korai szakaszban próbálkoztak, mielőtt a jel elhalványult volna. Most a centiméteres hullámhosszakra lépve sikerült elsőként kimutatni a Faraday-rotációt, ami minden egyes robbanásnál újabb réteget tár fel a mágneses történetből. Collin Christy, a publikáció első szerzője szerint ezek a mérések valós időben engedik követni a mágneses struktúrák fejlődését.
Kate Denham Alexander, Christy doktori témavezetője kiemelte, hogy a VLA és más rádiótávcsövek jövőbeli folyamatos megfigyelései forradalmasíthatják a relativisztikus jetek kialakulásának és energiaellátásának megértését. A Faraday-rotációs technika mostantól rendszeres eszköz lehet a gamma-kitörések mágneses környezetének feltérképezésében, ami
© : NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss
Forrás: Universetoday.com
