O skali wydarzenia może mówić fakt, że akurat same rozbłyski promieniowania gamma nie należą do zdarzeń niecodziennych. Jest dokładnie odwrotnie: rozbłyski gamma pojawiają się na niebie zasadniczo codziennie. Owszem, czasami są silniejsze, czasami słabsze, czasami poświata po nich znika po kilku milisekundach, a czasami po kilku godzinach. Nie zmienia to jednak faktu, że w całym spektrum promieniowania elektromagnetycznego są to najjaśniejsze rozbłyski we wszechświecie.
Astronomowie badający te zjawiska od wielu dekad bardzo wcześnie zauważyli, że liczba ich nie wzrasta w płaszczyźnie naszej galaktyki, a więc ich źródła nie są związane z Drogą Mleczną. Późniejsze obserwacje poświat po rozbłyskach gamma powstających m.in. w pasmie optycznym wykazało, że ich widma są przesunięte ku czerwieni. Oznacza to zatem, że źródła rozbłysków gamma znajdują się daleko poza naszą galaktyką, najprawdopodobniej miliardy lat świetlnych od Ziemi. Są one widoczne na Ziemi tylko dlatego, że w trakcie jednego trwającego kilka sekund wybuchu uwalniana jest energia porównywalna z energią wyemitowaną przez Słońce w ciągu całego jego dotychczasowego i przyszłego życia.
Skąd się biorą rozbłyski gamma?
Głównym i najczęściej występującym źródłem rozbłysku gamma jest eksplozja supernowej lub hipernowej pod koniec życia bardzo masywnej gwiazdy. W takiej eksplozji po masywnej gwieździe pozostanie jedynie gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Co więcej, taki obiekt zazwyczaj emituje dwa przeciwnie skierowane silne dżety materii. Jeżeli ten dżet jest akurat przypadkiem skierowany w stronę Ziemi, to dociera do nas silny strumień promieniowania gamma. Nieco słabsze rozbłyski mogą natomiast być emitowane w procesie zderzenia lub łączenia się dwóch gwiazd neutronowych.
GRB 221009A: najsilniejszy rozbłysk gamma w historii obserwacji?
W 2022 roku astronomowie dostrzegli niezwykle silny strumień wysokoenergetycznych protonów uderzających w górne warstwy atmosfery. Promieniowanie to zostało wyemitowane miliardy lat temu w procesie powstawania czarnej dziury w eksplozji supernowej. W serii artykułów naukowych opisujących to zdarzenie naukowcy zwracają uwagę, że rozbłysk był na tyle silny, że jego jasność wykraczała poza skalę detektorów promieniowania gamma zainstalowanych na pokładzie satelitów znajdujących się na orbicie okołoziemskiej. Skoro jednak jasność przekraczała skalę, naukowcy nie byli w stanie natychmiast ocenić jak bardzo silny był to rozbłysk. Z tego też powodu natychmiast po informacji o rozbłysku, w kierunku jego źródła skierowano wiele innych teleskopów obserwujących niebo w zakresie innych zakresów promieniowania elektromagnetycznego.
Czytaj także: Wiemy, skąd się biorą najsilniejsze eksplozje we Wszechświecie – rozbłyski gamma
Cały rozbłysk zaobserwowany 9 października 2023 roku trwał aż pięć minut, a jego źródło znajdowało się 2,4 miliarda lat świetlnych od nas. Z jednej strony jest to gigantyczna odległość (około 1000 razy dalej niż Galaktyka Andromedy), z drugiej strony jest to jeden z najbliższych obserwowanych rozbłysków gamma. Jasność eksplozji w zakresie gamma była 70 razy wyższa od poprzedniego rekordzisty, czyli rozbłysku GRB 130427A zarejestrowanego 27 kwietnia 2013 roku. Jeżeli badacze się nie mylą, to drugiego takiego rozbłysku jak ten z października 2022 roku już za naszego życia nie zobaczymy.
Astronomowie wskazują, że w eksplozji supernowej doszło do powstania dżetów, które zostały wyemitowane w kierunku Ziemi, dzięki czemu dotarł do nas niezwykle silny strumień cząstek gamma. Po drodze jednak taki dżet emitowany z okolic czarnej dziury uderza w warstwy materii odrzuconej przez starzejącą się gwiazdę jeszcze przed eksplozją. To zderzenie odpowiada natomiast za powstanie swoistej poświaty po eksplozji gamma. W przypadku GRB 221009A poświata była dość osobliwa: o ile w zakresie radiowym i milimetrowym była bardzo silna, to w zakresie widzialnym i rentgenowskim była bardzo słaba. Jak na razie badacze starają się wyjaśnić tę nietypową charakterystykę poświaty.