Opadająca powłoka rozerwanej gwiazdy potrafi pochłaniać światło nawet przez sto dni. Tymczasem ukryte w jej wnętrzu jądro zapada się w zaledwie kilkadziesiąt sekund.
Ta dysproporcja to odwieczna zmora badaczy supernowych. Władimir Lipunow, astrofizyk, który poświęcił karierę gwiazdom podwójnym oraz teleskopom polującym na nagłe rozbłyski, najbardziej uciążliwe z nich nazywa wprost „brzydkimi”: nie pozwalają bowiem zajrzeć do środka i zobaczyć, jak formuje się czarna dziura. Odrzucona powłoka pochłania promieniowanie i zanim cokolwiek przez nią przeniknie, spektakl dawno dobiega końca.
Co właściwie dałoby nam podejrzenie tego momentu? Każda zbadana dotąd czarna dziura zdążyła się już zestarzeć. Niektóre liczą sobie miliardy lat. Te tworzące układy z błękitnymi gwiazdami mogą mieć ledwie kilkadziesiąt milionów. Lipunow woli jednak drugi kraniec tej historii: same narodziny. Czarna dziura powstaje w kilkadziesiąt sekund, a zjawiska tego niemal nikt nie widział na własne oczy.
Większość takich procesów przebiega spokojnie, jako zwykłe supernowe. Zaledwie ułamek procenta zachowuje się inaczej. W tych nielicznych przypadkach jądro wiruje z tak zawrotną prędkością, że siła odśrodkowa zaczyna równoważyć grawitację. Lipunow przywołuje tu obraz łyżwiarki figurowej, która przyciąga ramiona do ciała i gwałtownie przyspiesza obrót. Kurczące się jądro doznaje takiego samego impulsu – a jeśli ruch obrotowy jest wystarczająco szybki, kolaps po prostu wyhamowuje. Jądro musi najpierw wytracić pęd obrotowy wskutek tarcia, na przykład magnetycznego. Zapadanie, które w normalnych warunkach trwa kilka tysięcznych części sekundy, wydłuża się wtedy z grubsza stutysiąckrotnie. Niektóre rozbłyski ciągną się całymi godzinami.
Z takich powolnych, wirujących narodzin wystrzeliwuje wąski dżet – relatywistyczna wiązka. I to jest moment zwrotny. Strumień bierze początek w samym sercu i przewierca się przez materię gwiazdy na zewnątrz.
Ale supernowa to futro, pod którym nic nie widać. A rozbłysk gamma to taki wskaźnik, który przebił się z centrum, z miejsca, gdzie zapada się jądro.
Но сверхновая звезда – это шуба, под которой ничего не видно. А гамма-сплеск – это такая указка, которая проникла из центра, там, где ядро коллапсирует
— Władimir Lipunow, Osnova, 15:01
Przez powstały w ten sposób korytarz da się podejrzeć w promieniowaniu gamma wszystko, aż do samej czarnej dziury. Lipunow dodaje, że to samo zjawisko można zarejestrować również w świetle widzialnym, ale tylko wtedy, gdy teleskop wyceluje w odpowiedni wycinek nieba w ciągu kilkudziesięciu sekund, zanim poświata zgaśnie. O wszystkim decyduje czas.
W kwietniu 2024 roku czasopismo „Nature Astronomy” opisało zjawisko, które idealnie pasuje do hipotezy wirującego jądra. Obserwacje rozbłysku GRB 221009A przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pozwoliły wyodrębnić towarzyszącą mu supernową. Autorzy publikacji doszli do wniosku, że rozbłysk wywołało zapadnięcie się szybko rotującej, olbrzymiej gwiazdy.
Zespół Lipunowa skupia się właśnie na tej najszybszej fazie. W artykule opublikowanym w serwisie arXiv w grudniu 2024 roku badacze z tego środowiska wskazują, że to sieci zrobotyzowanych teleskopów rejestrują wczesne, jasne poświaty optyczne rozbłysków. Sam naukowiec nie kryje dumy z osiąganych rezultatów. Jego grupa wysyła od 500 do 700 alertów rocznie, a przy jednym z rozbłysków ich komunikat trafił na stronę NASA jako pierwszy. Lipunow podkreśla, że w tej dziedzinie zajęli pierwsze miejsce na świecie – i rzuca wyzwanie, by wskazać inną branżę, w której można pochwalić się takim wynikiem.
