När en massiv stjärna i en avlägsen galax kollapsar, bildar ett svart hål, två gigantiska strålar av ljusemitterande plasma skjuter från dess kärna. Dessa extremt ljusa gammastrålningskurar (GRB) är de mest kraftfulla explosionerna i universum, och när ett jetplan pekar mot jorden, efterglöden kan detekteras från mark- och rymdburna teleskop. Material katapulterar inte bara från en exploderande stjärna, den accelererar till ultrahöga hastigheter längs den smala strålen av gammastrålen, lämnar astrofysiken förbryllad över kraftkällan som driver dessa extraordinära explosioner. Nu lovar en ny internationell studie ledd av University of Bath att belysa detta mystiska fenomen.

Många astronomer föredrar en förklaring till GRB:er baserad på den baryoniska jetmodellen. Detta säger att upprepade våldsamma kollisioner mellan material som sprängts ut under explosionen och material som omger den döende stjärnan producerar gammablixten och den efterföljande blekande efterglöden - den döende glöden från det expanderande eldklotet.

En andra hypotes, kallas den magnetiska modellen, hävdar att en enorm, det ursprungliga magnetfältet i stjärnan kollapsar inom några sekunder efter den första explosionen, frigör energi för att driva den fantastiska explosionen.

Nu, för första gången, ett internationellt team av forskare har hittat bevis som stödjer denna magnetiska modell. Arbetar i samarbete med forskare från Storbritannien, Italien, Slovenien, Ryssland, Sydafrika och Spanien, Bath-astrofysiker undersökte data från kollapsen av en massiv stjärna i en galax 4,5 miljarder ljusår bort. De uppmärksammades på stjärnans kollaps efter att dess gammablixt (med namnet GRB 190114C) upptäcktes av NASA:s rymdburna Neil Gehrels Swift Observatory.

Forskarna noterade en häpnadsväckande låg nivå av polarisation i gammastrålningen i ögonblicken direkt efter stjärnans kollaps, vilket tyder på att stjärnans magnetfält förstördes under explosionen.

Nuria Jordana-Mitjans, huvudförfattare till Astrofysisk tidskrift papper, och innehavare av Hiroko och Jim Sherwin Postgraduate Scholarship i astrofysik, sa:"Från tidigare studier, vi förväntade oss att detektera polarisering så hög som 30 % under de första hundra sekunderna efter explosionen. Så vi blev förvånade över att mäta bara 7,7 % mindre än en minut efter explosionen, följt av en plötslig minskning till 2 % strax efter."

Hon tillade:"Detta säger oss att magnetfälten kollapsade katastrofalt direkt efter explosionen, frigör sin energi och driver det starka ljuset som detekteras över det elektromagnetiska spektrumet."

GRB:er detekteras av dedikerade satelliter som kretsar runt jorden, men ingen kan förutsäga var eller när en GRB kommer att visas, så forskare förlitar sig på autonoma snabbsvarsrobotteleskop för att fånga efterglödens snabbt blekande ljus. Sekunder efter att NASA-observatoriet identifierade GRB 190114C, robotteleskop belägna på Kanarieöarna och Sydafrika fick NASA:s upptäcktsmeddelande och pekade om. Inom en minut efter upptäckten av GRB, teleskopen samlade in data om utsläppen.

Professor Carole Mundell, chef för astrofysik vid University of Bath och medförfattare till forskningen, sa:"Våra innovativa teleskopsystem är helt autonoma, utan människor i slingan, så de slukade mycket snabbt och började ta observationer av GRB nästan omedelbart efter upptäckten av Swift-satelliten."

Prof Mundell fortsatte:"Det är anmärkningsvärt att från bekvämligheten av våra egna hem, vi kunde upptäcka vikten av urmagnetiska fält för att driva en kosmisk explosion i en avlägsen galax."