Epätavallinen 10 minuutin kosminen purkaus tarjoaa vinkkejä magnetarin muodostumisesta: Astronomit tutkivat 6 miljardin vuoden ikäistä signaalia

Kuva: Illustrative image · China News Service · CC BY 4.0 · Lähde

Einstein-tutka havaitsi harvinaisen kosmisen purkauksen, jossa lyhyttä gammasädepurkausta seurasi pitkäkestoinen röntgensäteilyn emissio, mahdollisesti yhdistyvien neutronitähtien muodostamasta magnetarista.

4. heinäkuuta 2025 avaruusobservatorio Einstein-tutka havaitsi erikoisen kosmisen purkauksen, joka sai alkunsa noin kuusi miljardia vuotta sitten. Tapahtuma, nimeltään EP250704a, alkoi lyhyellä gammasädeväläyksellä, joka kesti noin puoli sekuntia, jota seurasi intensiivinen röntgensäteilyn emittointi, mikä kiehtovasti jatkui noin kymmenen minuuttia. Tämä epätavallisen pitkä kesto sai kansainvälisen tähtitieteilijäryhmän tutkimaan sen alkuperää.

Jatkohavainnot, joissa käytettiin useita instrumentteja – mukaan lukien Euroopan eteläisen observatorion Erittäin Suuri Teleskooppi (VLT) ja Erittäin Suuri Array (VLA) -radioteleskooppi – auttoivat keräämään lisää tietoa ilmiöstä. Astrofysiikko Niccolò Passalévan mukaan, joka johti VLT-havaintoja, tällaista pitkää alkuperäistä röntgensäteilyn emissioaikaa neutronitähtien yhdistymismekanismissa ei ole aiemmin nähty.

Neutronitähdet ovat massiivisten tähtien supernovapurkauksen jäljelle jääneitä tiheitä ytimiä. Vaikka niiden halkaisija on vain muutamia kymmeniä kilometrejä, niiden massa voi ylittää Auringon massan. Kun kaksi neutronitähteä törmäävät, tapahtuma synnyttää äärimmäisiä lämpötiloja ja voimakkaita hiukkasvirtoja sekä raskaita alkuaineita, kuten kultaa, hopeaa ja platinaa. Näitä räjähdyksiä kutsutaan kilonovaiksi.

Havaitun pitkän röntgensäteilyn uskotaan johtuvan magnetarin – voimakkaasti magneettisesti varautuneen ja nopeasti pyörivän neutronitähden – muodostumisesta yhdistymisen jälkeen. Tällainen magnetari voi syöttää energiaa ympäröivään aineeseen pitkiä aikoja, ylläpitäen röntgensäteilyn kirkkautta pidempään kuin alkuperäinen purkausvaihe. Tutkija Eleonora Trojan mukaan magnetarijäänne voi jatkaa purkausten tuottamista pidempään magneettisen energian vapautumisen ansiosta, mikä lisää tapahtuman kirkkautta ja kestoa.

Vaikka vaihtoehtoisia selityksiä, kuten supernovapurkausta, harkittiin, havainnot eivät tukeneet näitä skenaarioita. Tutkijat päättelevät, että EP250704an todennäköisin syy on neutronitähtien yhdistyminen, ja magnetarin muodostuminen pysyy houkuttelevana mutta vielä vahvistamattomana hypoteesina, joka vaatii lisätutkimuksia.

Tämä löytö valaisee muita Einstein-tutkan vuoden 2024 laukaisun jälkeen kirjaamia arvoituksellisia röntgensädepurkauksia. Vaikka osa purkauksista on yhdistetty massiivisten tähtien räjähdyksiin, monet jäävät selittämättä, ja EP250704an havainnot voivat auttaa ratkomaan näitä kosmisia mysteerejä.