Descoperite în anii 1960 de sateliții militari americani care căutau teste nucleare ascunse, exploziile de raze gamma sunt explozii de scurtă durată – forma de lumină cu cea mai mare încărcătură energetică. Cu o durată de la câteva milisecunde până la câteva ore, ele strălucesc de sute de ori mai mult decât o supernova tipică și de aproximativ un milion de trilioane de ori mai mult decât Soarele.
Observate în galaxii îndepărtate, acestea sunt cele mai strălucitoare evenimente electromagnetice cunoscute din univers. O explozie tipică eliberează în câteva secunde la fel de multă energie cât o va face Soarele în întreaga sa viață de 10 miliarde de ani.
Explozia de raze gamma inițială este urmată, de obicei, de emisii mai de lungă durată de raze X, radiații infraroșii, radiații ultraviolete, lumină vizibilă, microunde și unde radio. Dovezile recente de la sateliți, precum observatoarele Swift și Fermi ale NASA, indică faptul că exploziile strălucitoare rezultă din prăbușirea materiei într-o gaură neagră. În medie, aproximativ o explozie de raze gamma este detectată în fiecare zi.
Exploziile de raze gamma nu provin din nicio direcție anume în spațiu, deși sunt asociate cu galaxii puțin strălucitoare, situate la distanțe enorme. Se crede că exploziile sunt foarte concentrate, cea mai mare parte a energiei fiind înglobată într-un jet îngust care călătorește aproape cu viteza luminii. Putem detecta doar exploziile de raze gamma ale căror jeturi sunt îndreptate direct spre noi.
Astronomii clasifică exploziile de raze gamma în evenimente de lungă și scurtă durată. În timp ce cele două tipuri de evenimente sunt probabil create de procese diferite, ambele duc la crearea unei noi găuri negre. Exploziile de lungă durată durează de la 2 secunde la câteva ore. Deși sunt asociate cu moartea stelelor masive sun formă de supernove, nu orice supernovă are ca rezultat o explozie de raze gamma. Exploziile de scurtă durată durează mai puțin de 2 secunde. Ele par să rezulte din fuziunea a două stele neutronice într-o nouă gaură neagră sau din fuziunea unei stele neutronice și a unei găuri negre pentru a forma o gaură neagră mai mare.
Rezoluția puternică a Telescopului Hubble ajută la studierea exploziilor de raze gamma. Imaginile surprinse de Hubble au arătat că un tip de explozie de raze gamma are loc în galaxiile îndepărtate, unde stelele se formează cu o rată enorm de mare. Acest lucru a confirmat că exploziile de lumină au provenit din colapsul stelelor masive. Spectroscopia ultravioletă unică a lui Hubble va juca un rol esențial în înțelegerea modului în care se formează elementele chimice în urma acestor explozii masive.
În 2017, Telescopul Fermi al NASA a observat o explozie de raze gamma de scurtă durată legată de undele gravitaționale detectate de observatorul LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) al Fundației Naționale de Știință din S.U.A. Se credea că ciocnirea a două stele neutronice a creat o kilonovă extrem de puternică, împreună cu o explozii de raze gamma și unde gravitaționale. Telescopul Hubble a observat kilonova și a măsurat spectrul ei în infraroșu apropiat, fapt care a dezvăluit mișcarea și compoziția chimică a resturilor aflate în expansiune. Spectrul arăta exact cum au prezis fizicienii teoreticieni că va apărea rezultatul fuziunii a două stele neutronice.
Sursa: Hubblesite.org