Astronomowie dokonali przełomowego odkrycia podczas analizy niezwykle energetycznego zjawiska znanego jako rozbłysk gamma GRB 230307A. Zespół kierowany przez Run-Chao Chena z Uniwersytetu w Nankinie zidentyfikował subtelny sygnał, który naukowcy porównują do pierwszego „serca” nowo narodzonego magnetara – niezwykle silnie namagnesowanej i szybko wirującej gwiazdy neutronowej. Jest to pierwsze bezpośrednie zarejestrowanie takiego „oddechu” narodzin gwiazdy, otwierające nowe perspektywy w rozumieniu najbardziej ekstremalnych zjawisk we wszechświecie. Odkrycie zostało opublikowane 8 listopada 2023 roku w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
Rozbłyski gamma (GRB) to jedne z najpotężniejszych eksplozji obserwowanych w kosmosie. Tradycyjnie dzieli się je na krótkie (poniżej 2 sekund), zazwyczaj związane ze zderzeniami gwiazd neutronowych, oraz długie (powyżej 2 sekund), powiązane z zapadaniem się masywnych gwiazd i tworzeniem czarnych dziur. GRB 230307A, mimo że trwał imponujące 200 sekund, wykazywał cechy typowe dla zderzenia gwiazd neutronowych, co stanowiło punkt wyjścia do dalszych badań.
Odkrycie polegało na zidentyfikowaniu okresowego sygnału o częstotliwości 909 Hz, który trwał zaledwie 160 milisekund. Sygnał ten jest zgodny z szybkim obrotem tzw. „magnetara milisekundowego”. Profesor Bing Zhang z Uniwersytetu w Hongkongu określił to jako „pierwsze bicie serca nowo narodzonej gwiazdy”. Teoria sugeruje, że szybki obrót magnetara odciska swój rytm na dżecie gamma poprzez pole magnetyczne, a sygnał ten staje się widoczny tylko wtedy, gdy emisja na chwilę staje się asymetryczna.
Magnetary to gwiazdy neutronowe o polach magnetycznych kwadrylion razy silniejszych niż pola Słońca. Uważa się, że mogą one powstawać z okresem obrotu rzędu milisekund. Ich obecność jako silnika napędzającego zderzenia gwiazd kompaktowych sugeruje, że równanie stanu materii w gwiazdach neutronowych jest stosunkowo „twarde”. To odkrycie stanowi wyzwanie dla dotychczasowych modeli, które często zakładają powstawanie czarnych dziur w wyniku takich zderzeń i nie potrafią wyjaśnić generowania relatywistycznych dżetów przez nowo narodzone magnetary.
Obserwacja ta jest pierwszym jednoczesnym zarejestrowaniem zderzenia obiektu kompaktowego w zakresie promieniowania X i gamma. Współpraca między obserwatoriami GRB a teleskopami rentgenowskimi, takimi jak Einstein Probe, może w przyszłości pozwolić na wykrycie podobnych przypadków, dostarczając cennych informacji o fizyce rozbłysków gamma w fazie emisji początkowej.