A „relativisztikus pengék”, ezek az intenzív mágneses mezők által formált, rendkívül erős plazmakiáramlások, amelyek képesek kettévágni akár teljes csillagokat is, esélyesen a világegyetem legfényesebb robbanásainak, különösen bizonyos gamma-kitöréseknek (GRB) is az okozói lehetnek. A GRB-k megjelenését eddig egyébként jellemzően a fekete lyukak vagy a csillagokat hevesen széttépő magnetárok számlájára írták.

Egy friss tanulmány alapján viszont az elhúzódó GRB-k akkor keletkeznek, amikor hatalmas csillagok összeomlanak, és rendkívül erős mágneses térrel rendelkező neutroncsillagot képeznek. Ez a magnetár intenzív sugárkitöréseket, egy „pengét” hoz létre, amely közel fénysebességgel halad át a csillagon.

A fénykard egy elegáns fegyver egy civilizáltabb kor számára – e szavakkal mutatta be Obi-Wan Kenobi a fikció talán legemblematikusabb fegyverét a legelőször elkészült Star Wars filmben. Később kiderült, hogy fénykardból is rengeteg típus akad, mind a szín, mind pedig a pengék száma és elhelyezkedése tekintetében. Azonban akad a valóságban is egy mindennél erősebb fénykard – egy kozmikus penge, amely teljes csillagokat vág ketté.

Ezek a fentebb már említett relativisztikus pengék valójában tehát hihetetlenül erős plazmakiáramlások, amelyeket robusztus mágneses mezők alakítanak ki, és képesek tökéletesen kettévágni teljes csillagokat is. A relativisztikus pengékről a New York-i Egyetem Kozmológiai és Részecskefizikai Központjának kutatói töltöttek fel egy tanulmányt az arXiv preprint adatbázisba – a tanulmány tehát még vár a szakértői elbírálásra – írja a Space.com.

A kutatás során bizonyos specifikus gammasugár-kitörések (GRB-k) eredetét vizsgálták – ezek a gamma-sugárzás rövid, de intenzív felvillanásokként megfigyelhető kitörései. Az eddigi feltételezések szerint tehát GRB-k mögött az Univerzum legpusztítóbb eseményei állnak: jellemzően a fekete lyukak vagy magnetárok általi csillagpusztulás – az viszont válaszra várt, hogy bizonyos GRB-k miért csak nagyon lassan halványodnak el.

A mostani tanulmány ezzel kapcsolatban arra jut, hogy az ilyen, az „időben elhúzódó GRB-k” akkor keletkeznek, amikor a hatalmas csillagok elpusztulnak. Amikor egy csillag összeomlik, a magjában neutroncsillag képződik, amelyet sűrű hidrogén- és héliumrétegek vesznek körül. A gyors kompresszió és forgás pedig kolosszális mágneses mezővel ruházza fel a neutroncsillagot, ami ezt az Univerzum legerősebb mágneses erőivel büszkélkedő magnetárrá alakítja.

Az újszülött magnetárt körülvevő kaotikus térben gravitációs erők lépnek kölcsönhatásba a csillag megmaradt légkörével, míg a sugárzás és a mágneses mezők megzavarják a plazmát. Korábbi kutatások kimutatták, hogy e kavarodás közepette egy sugár képződik a magnetár tengelye mentén, amely behatol a haldokló csillagba. Az új tanulmány mindezt azzal egészíti ki, hogy a magnetár mágneses mezői sugárzási kitöréseket is bocsátanak ki az egyenlítője mentén – és így a magnetár hatalmas centrifugális ereje által formált sugárzási nyalábok pengét alkotnak, amely közel fénysebességgel vágja keresztül a csillagot, és a szupernóva-robbanást meghaladó energiát hordoz.

Ez a „relativisztikus penge” tökéletesen ketté tudja hasítani a csillagot, és ezután hatalmas távolságot tehet meg a csillag sugarán túl is – ami így magyarázhatja a tartós GRB-ket. Útja során a penge anyagot halmoz fel, destabilizálja a csillagot és felgyorsítja annak pusztulását is.

(Kép: NASA)