Rozbłyski promieniowania gamma (ang. GRB, gamma-ray burst) to niezwykle energetyczne zdarzenia zachodzące w bardzo odległym wszechświecie, w odległości wielu miliardów lat świetlnych. Najbliższy dotychczas zarejestrowany rozbłysk tego typu dostrzeżono w odległości 100 milionów lat świetlnych. Dla porównania nasza galaktyka, Droga Mleczna, która ma od 200 do 400 miliardów gwiazd ma średnicę zaledwie 100 000 lat świetlnych, a najbliższa nam duża galaktyka, czyli Galaktyka Andromedy znajduje się 2,5 miliona lat świetlnych od nas. Można zatem powiedzieć, że najbliższy GRB jest wciąż stosunkowo od nas odległy.
Czytaj także: Najjaśniejszy rozbłysk gamma w historii. Raz na tysiąc lat to dużo
Każdy rozbłysk składa się z silnego początkowego impulsu promieni gamma trwającego od zaledwie kilku milisekund do nawet kilku minut. Źródłem promieni gamma, które są najbardziej energetyczną formą promieniowania elektromagnetycznego jest dżet cząstek poruszających się w kierunku Ziemi z prędkością bliską prędkości światła. Po pierwszym impulsie przez godziny, ale i całe dni da się obserwować gasnącą poświatę w szerokim zakresie widma, od promieni gamma, przez rentgenowskie, ultrafioletowe, widzialne, podczerwone, aż po radiowe.
Pierwsze promienie gamma dostrzeżone przez naukowców były zaskoczeniem.
Odkrycie rozbłysków promieni gamma było czystym przypadkiem. W 1963 roku Stany Zjednoczone, Wielka Brytania i Związek Radziecki zobowiązały się do zaniechania przeprowadzania testów broni jądrowej. Aby kontrolować się nawzajem, Stany Zjednoczone wysłały na orbitę sondy kosmiczne Vela, na których pokładzie znajdowały się detektory promieniowania gamma i rentgenowskiego, których zadaniem było wykrywanie promieniowania emitowanego podczas eksplozji nuklearnej. W toku swojej pracy, detektory od czasu do czasu wykrywały impulsy takiego promieniowania, choć ich źródło nie znajdowało się na powierzchni Ziemi. Naukowcy skatalogowali 16 takich zdarzeń i ustalili, że ich źródłem nie tylko nie jest Ziemia, ale także nie jest nim Słońce. Artykuł naukowy opisujący promieniowanie gamma pochodzenia kosmicznego został opublikowany właśnie 50 lat temu.
Na przestrzeni kolejnych lat jedni naukowcy odkrywali kolejne rozbłyski, a inni w pocie czoła starali się dowiedzieć co jest ich źródłem. W stosunkowo krótkim czasie udało się stworzyć ponad setkę różnych modeli. Część z nich wskazywała na to, że źródłem rozbłysków są gwiazdy neutronowe. Niestety ze względu na charakterystykę promieniowania gamma, bardzo trudno było ustalić skąd tak naprawdę one pochodzą. Wiadomo było jednak, że owe źródła rozbłysków rozłożone są mniej więcej równomiernie po całym nieboskłonie. To wskazywało, że nie znajdują się one w płaszczyźnie Drogi Mlecznej, a więc mają pochodzenie pozagalaktyczne.
Dopiero po niemal trzech dekadach, na przełomie wieków NASA wysłała na orbitę sondę HETE 2, której głównym zadaniem było wykrywanie i lokalizowanie źródła rozbłysków. Cały proces ustalania kierunku, z którego docierały do Ziemi promienie gamma trwał mniej niż minutę. Informacja z satelity trafiała na Ziemię, a naukowcy natychmiast kierowali w tym kierunku inne teleskopy i obserwatoria, które mogły dzięki temu śledzić ewolucję poświaty po rozbłysku.
Czytaj także: Satelita Swift zarejestrował światło sprzed ponad 12 mld lat
W 2004 roku na orbitę trafił satelita SWIFT, który mógł szybko wykrywać rozbłyski oraz obserwować szczegóły poświaty rentgenowskiej, których żadne inne obserwatorium nie było w stanie obserwować. Już rok później w 2005 roku Swift ustalił pierwsze źródło poświaty po krótkim rozbłysku gamma. Naukowcy uznali, że do emisji promieniowania doprowadziło zderzenie dwóch gwiazd neutronowych.
Od 2008 roku do dzisiaj na orbicie znajduje się także Teleskop Kosmiczny Fermi, który w ciągu ostatnich 15 lat odkrył ponad 3500 rozbłysków.
To jednak jeszcze nie jest koniec. Sześć lat temu, na początku 2017 roku Fermi wspólnie z satelitą INTEGRAL był w stanie połączyć krótki rozbłysk promieniowania gamma ze źródłem fal grawitacyjnych (po raz pierwszy zaobserwowanych w 2015 roku). Także i w tym przypadku okazało się, że źródłem obu sygnałów było zderzenie dwóch gwiazd neutronowych. Swoją drogą – co warto wspomnieć – był to pierwszy przypadek połączenia obserwacji zarówno promieniowania elektromagnetycznego jak i grawitacji z tego samego zdarzenia. Od tego czasu nigdy więcej się to nie powtórzyło.
Choć odkrywanie tajemnic GRB trwa już od ponad 50 lat, to można odnieść wrażenie, że to dopiero początek. Już teraz naukowcy przygotowują całą paletę instrumentów, które będą się wgryzać w ich tajemnicę w najbliższych latach. Część z nich będzie obserwowała wszechświat z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (Glowbug, BurstCube oraz LEAP), a część samodzielnie (Starburst czy MoonBEAM). Można sobie tylko wyobrazić, jak będzie wyglądała wiedza o rozbłyskach gamma za kolejnych 50 lat.