Są takie zjawiska w kosmosie, które pojawiają się i znikają szybciej, niż zdążymy się w ogóle w nich połapać. Fast X-ray Transients (dalej będziemy używać skrótu FXT) to właśnie takie incydenty – w ogromnym skrócie to błyski promieniowania rentgenowskiego trwające zaledwie minuty. Od lat były zagadką: pojawiały się w archiwach obserwacyjnych, ale zbyt późno, by prowadzić dalsze badania.
Dopiero misja Einstein Probe pozwoliła złapać je w momencie wybuchu. W marcu 2024 roku teleskop zarejestrował sygnał oznaczony EP240315A. Światło z tej eksplozji leciało do nas 12 miliardów lat, czyli z czasów, gdy Wszechświat miał mniej niż 10% obecnego wieku. Niesamowite.
FXT nie są — wbrew pozorom — całkowicie obce astrofizykom. Od dawna podejrzewano, że mogą być spokrewnione z bardziej znanymi GRB – najpotężniejszymi eksplozjami od czasów Wielkiego Wybuchu. GRB powstają, gdy masywne gwiazdy zapadają się w czarne dziury, emitując błyski promieniowania gamma. FXT przypominają ten mechanizm, ale różnią się czasem trwania i widmem. Wstępne obserwacje sugerują, że część z nich faktycznie wpisuje się w ten scenariusz, ale inne mogą mieć odmienne źródła.
Dotychczasowe trudności polegały na tym, że FXT wykrywano dopiero po czasie. Einstein Probe zmienił reguły gry, dostarczając informacje o sygnale niemal natychmiast. Tak właśnie EP240315A udało się wyśledzić wieloma instrumentami jednocześnie – od systemu ATLAS, przez chilijski VLT, aż po hiszpański Gran Telescopio Canarias. Analiza wykazała, że eksplozja wydarzyła się w środowisku ubogim w wodór. To istotny trop: wodór blokuje ultrafiolet, a jego brak oznacza, że część promieniowania mogła swobodnie uciec i wpływać na proces rejonizacji we wczesnym kosmosie.
Jeden z paradoksów kosmosu polega na tym, że rzeczy tak krótkie bywają najpotężniejsze. EP240315A uwolnił w kilka sekund więcej energii, niż Słońce wytworzy przez całą swoją egzystencję. Porównania tego rodzaju brzmią abstrakcyjnie, ale pokazują, że badamy mechanizmy stojące za najgwałtowniejszymi aktami narodzin czarnych dziur. To wręcz laboratorium ekstremalnej fizyki – warunków, których nie da się odtworzyć na Ziemi.
Szczególnie istotny jest kontekst kosmologiczny. Eksplozja EP240315A miała miejsce około 1,8 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, w epoce, gdy młode galaktyki dopiero się kształtowały. Obserwacje wskazują, że nawet 10% ultrafioletu z tej galaktyki wydostawało się na zewnątrz, pomagając w rejonizacji wszechświata – procesie, który nadał przestrzeni obecny, "przezroczysty" charakter. Andrea Saccardi z francuskiej komisji CEA podkreśla, że to najdalsze znane zdarzenie, w którym widać uciekające światło tego typu. Galaktyki gospodarze FXT mogą więc być jednymi z głównych "architektów" przejrzystości kosmosu.
Czytaj również: FRB w najmniej oczekiwanym miejscu – nie pasują do żadnej znanej teorii
Od pierwszego zarejestrowanego błysku Einstein Probe złapał już około 20 podobnych zdarzeń. Każde kolejne jest kolejną cegłą w obrazie tego, jak kończą życie masywne gwiazdy i jak wyglądał wczesny wszechświat. FXT stają się więc nowym narzędziem kosmologii obserwacyjnej. Teraz czekają nas dalsze obserwacje.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
