Den 25 december 2010, kl 1:38 p.m. EST, NASA: s Swift Burst Alert Telescope upptäckte ett särskilt långlivat gammastrålningsbrist i stjärnbilden Andromeda. Under nästan en halvtimme härstammade bristen (känd som GRB 101225A) från ett okänt avstånd, vilket lämnade astronomer att pussla över exakt vad som kan ha skapat en sådan bländande semestervisning.
Nu finns det inte bara en utan två teorier om vad som orsakade detta brast, rapporterades båda i artiklar av ett forskarlag från Institutet för Astrofysik i Granada, Spanien. Artiklarna kommer att visas i 1 december Natur.
Gamma-ray bursts är universumets mest lysande explosioner. De flesta uppstår när en massiv stjärna tar slut på kärnbränsle. När stjärnkärnan kollapsar skapar den ett svart hål eller en neutronstjärna som skickar intensiva gasstrålar utåt. När jetstrålarna skjuter ut i rymden slår de gas som tidigare kastats av stjärnan och värmer upp den, och genererar ljusa efterglöd.
Om en GRB-jet råkar riktas mot jorden kan den detekteras med instrument som de ombord på rymdskeppet Swift.
Lyckligtvis kommer GRB: er oftast från stora avstånd, eftersom de är extremt kraftfulla och potentiellt kan utgöra en fara för livet på jorden om man slår direkt från tillräckligt nära räckvidd. Lyckligtvis för oss är oddsen för att det händer extremt smala ... men inte existerande. Det är en anledning till att GRB: er är av sådant intresse för astronomer ... som tittar ut i universum är på ett sätt som att titta ner på fat för ett okänt antal avlägsna vapen.
2010-julbrasten, som händelsen också kallade, misstänks ha en neutronstjärna som en nyckelspelare. De otroligt täta kärnorna som finns kvar efter en massiv stjärndöd, neutronstjärnor roterar extremt snabbt och har intensiva magnetfält.
En av de nya teorierna föreställer sig en neutronstjärna som en del av ett binärt system som också inkluderar en expanderande röd jätte. Neutronstjärnan kan ha blivit uppslukad av den yttre atmosfären hos sin partner. Neutronstjärns tyngd skulle ha fått den att få mer massa och därmed mer fart, vilket fått den att snurra snabbare samtidigt som den magnetiserade sitt magnetfält. Det starkare fältet skulle då ha avfyraat en del av det stellära materialet ut i rymden som polära strålar ... strålar som sedan samverkade med tidigare utdrivna gaser och skapat GRB detekterat av Swift.
Det här scenariot sätter källan till julebrasten på cirka 5,5 miljarder ljusår bort, vilket sammanfaller med den observerade platsen för en svag galax.
En alternativ teori, som också accepteras av forskarteamet, involverar kollision av ett kometliknande objekt och en neutronstjärna i vår egen galax, cirka 10 000 ljusår bort. Den komliknande kroppen kunde ha varit något som liknar ett Kuiper Belt-objekt som, om det var i en avlägsen bana runt en neutronstjärna, kan ha överlevt den initiala supernovasprängningen bara för att hamna på en spiralväg inåt.
Objektet, uppskattat till ungefär hälften av storleken på asteroiden Ceres, skulle ha brutit upp på grund av tidvattenkrafter när det närmade sig neutronstjärnan. Skräp som påverkade stjärnan skulle ha skapat gammastråleutsläpp som kan upptäckas av Swift, med senare anlänt material som förlänger GRB: s varaktighet till röntgenspektrumet ... också sammanfaller med Swifts mätningar.
Båda dessa scenarier överensstämmer med processer som nu accepterats av forskare som rimliga förklaringar för GRB tack vare den mängd data som tillhandahålls av Swift-teleskopet, som lanserades 2004.
"Det fina med julebrasten är att vi måste åberopa två exotiska scenarier för att förklara det, men sådana sällsynta udda kulor kommer att hjälpa oss att främja fältet," sa Chryssa Kouveliotou, en medförfattare till studien vid NASA: s Marshall Space Flight Center i Huntsville , Alabama.
Fler observationer med andra instrument, som Hubble Space Telescope, kommer att behövas för att urskilja vilken av de två teorierna som troligen är fallet ... eller kanske utesluter båda, vilket skulle betyda att något annat helt är källan till julbristet 2010!
