Az univerzum legerősebb robbanásai még egzotikusabbak lehetnek, mint azt a tudósok eddig gondolták.

A rend és a káosz furcsa keveréke van a gammakitörések (GRB-k) – rövid, de intenzív kitörések, amelyek a fekete lyukak kialakulásához kapcsolódnak – által kibocsátott fényben, írja egy új tanulmány.

Az új kutatás szerint a GRB-fotonok általában polarizáltak – vagyis többségük ugyanabban az irányban oszcillál. De meglepő módon ez az irány idővel változik.

“Az eredmények azt mutatják, hogy a robbanás során történik valami, ami miatt a fotonok más polarizációs irányban bocsátódnak ki” – mondta Merlin Kole, a svájci Genfi Egyetem Nukleáris és Részecskefizikai Tanszékének kutatója egy közleményben.

“Hogy mi lehet ez, azt tényleg nem tudjuk” – tette hozzá Kole, az új tanulmány két vezető szerzőjének egyike.

A legerősebb GRB-k akkor szabadulnak el, amikor hatalmas csillagok hipernóvává – a szupernóvák egy különösen intenzív típusává – válnak, majd összeomlanak, és fekete lyukakat alkotnak. (A csillagászok szerint a GRB-k egy kevésbé energikus osztálya akkor lobbanhat fel, amikor két szupersűrű csillaghulladék, az úgynevezett neutroncsillagok összeolvadnak, és fekete lyukat alkotnak). Ezek a fekete lyukak hihetetlenül gyorsan mozgó anyagsugarakat bocsátanak ki a forgástengelyük mentén.

A tudósok szerint a GRB-sugárzás ezekben a keskeny relativisztikus sugárzásokban keletkezik, de hogy ez pontosan hogyan történik, nem világos. A GRB-fényről több információ segíthetne – és itt jön be a képbe az új tanulmány, amely ma (január 14-én) jelent meg online a Nature Astronomy című folyóiratban.

Kole és munkatársai a POLAR nevű műszer által gyűjtött adatokat elemezték, amely 2016 szeptemberében indult Föld körüli pályára a kínai Tiangong-2 űrlaboratórium fedélzetén, és 2017 áprilisában szüntette be működését.

Amint a neve is mutatja, a műszert a GRB-fény polaritásának mérésére tervezték. A POLAR egy 50 centiméteres (19,7 hüvelyk) oldalú négyzet volt, amely 1600 “szikrázó rúddal” volt megtöltve. Az e rudakba becsapódó GRB-fotonok néha további fotonokat hoztak létre, ami másodlagos ütközésekhez vezetett.

“Ha a fotonok polarizáltak, akkor a fotonok becsapódási helyei között irányfüggést figyelhetünk meg” – mondta ugyanebben a közleményben Nicolas Produit társszerző, a Genfi Egyetem csillagászati tanszékének kutatója. “Ezzel szemben, ha nincs polarizáció, akkor az első ütközésből származó második foton teljesen véletlenszerű irányban távozik.”

A POLAR 55 GRB-t észlelt működési ideje alatt. Az új tanulmányhoz a kutatók a legerősebb kitörések közül ötöt elemeztek. Egy 9 másodperces GRB-ben különösen mélyen elmerültek, nagyjából 2 másodperces “szeletekre” bontva azt. Ez volt az a munka, amely felfedte a meglepő polaritáseltolódást.

“Most meg akarjuk építeni a POLAR-2-t, amely nagyobb és pontosabb” – mondta Produit. “Ezzel mélyebbre áshatunk ezekben a kaotikus folyamatokban, hogy végre felfedezzük a gammasugarak forrását, és megfejtsük ezeknek a nagy energiájú fizikai folyamatoknak a rejtélyeit.”

Mike Wall könyve az idegen élet kereséséről, a “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; illusztrálta Karl Tate) már megjelent. Kövesse őt a Twitteren @michaeldwall. Kövessen minket a @Spacedotcom vagy a Facebookon. Eredetileg a Space.com-on jelent meg.