Záblesky gama (GRB) jsou jedním z nejenergetickejších jevů ve vesmíru a také jedním z nejméně prozkoumaných. Tyto exploze energie nastávají, když se masivní hvězda stane supernovou a vyšle dvojité paprsky gama záření, které lze vidět miliardy světelných let daleko. Protože jsou úzce spjaty s tvorbou černých děr, vědci dychtivě zkoumali tento vzácný jev podrobněji.
Bohužel k tomu došlo jen málo příležitostí, protože GRB mají velmi krátkou životnost (trvají jen několik sekund) a většina se stala ve vzdálených galaxiích. Ale díky úsilí využívajícím sadu dalekohledů byli astronomové schopni zahlédnout GRB (označený GRB 190114C) již v lednu 2019. Část záření z tohoto GRB byla nejvyšší dosud pozorovaná energie , čímž se stal milníkem v historii astronomie.
Studie, která popisuje tato zjištění (s názvem „ Pozorování inverzních Comptonových emisí z dlouhého záblesku gama “) se nedávno objevil v časopisePřírodaa má se objevit v časopiseAstronomie a astrofyzika.Studii vedl Antonio de Ugarte Postigo z The Ústav astrofyziky Andalusie a zahrnoval členy spolupráce MAGIC, NASA a výzkumných ústavů po celém světě.
Jednoduše řečeno, GRB jsou ve skutečnosti docela běžné a vyskytují se v pozorovatelném vesmíru asi jednou denně. Ale kvůli jejich krátké a pomíjivé povaze bylo velmi obtížné trénovat nástroje na zdroji, než zmizí. Ale s pomocí několika dalekohledů, které jsou optimalizovány pro detekci gama záření, byl GRB 190114 pozorován právě včas.
To zahrnovalo NASA Observatoř Neila Gehrelse Swifta , Fermiho kosmický dalekohled Gamma-Ray , stejně jako pozemní dvojče Hlavní snímkování atmosférického gama Čerenkov (MAGIC) teleskopy – který se nachází na kanárském ostrově La Palma a provozuje ho Institut Maxe Plancka pro fyziku (MPP).
Když tyto dalekohledy pozorovaly GRB 190114C, pozorovaly, že část uvolněné energie měřená v rozsahu 1Tera elektronvoltů (TeV) – přibližně jeden bilionkrát více energie na foton pozorovaný ve viditelném světle. Na základě předchozích pozorování astronomové odhadují, že k dosažení této úrovně energie se materiál emitovaný z kolabující hvězdy musel pohybovat rychlostí 99,999 % rychlosti světla.
Jinými slovy, materiál z umírající hvězdy by musel být urychlen až na samé hranice toho, co fyzická hmota vydrží, aby se vytvořil tento druh energetického výbuchu. Tento materiál by pak byl protlačen plynnými mračny, které hvězdu obklopují (zbytky vnějších vrstev, které byly odfouknuty), což by způsobilo otřes, který vytvoří samotný záblesk gama.
Vědci se již dlouhou dobu pokoušeli pozorovat extrémně energetické emise z GRB a tento konkrétní výbuch poskytl vůbec první příležitost. Jak vysvětlil Dr. de Ugarte Postigo v ESA/Hubble tisková zpráva :
„Vědci se po dlouhou dobu pokoušeli pozorovat velmi vysokoenergetické emise z gama záblesků.Toto nové pozorování je zásadním krokem vpřed v našem chápání záblesků gama, jejich bezprostředního okolí a toho, jak se hmota chová, když se pohybuje rychlostí 99,999 % rychlosti světla.“
Do budoucna bude supernovu, která vyprodukovala GRB 190114C, pozorovat několik vesmírných observatoří, aby se dozvěděly více o jejím prostředí a o tom, jak byl tento extrémní výbuch vyroben. Zejména evropským astronomům byl poskytnut čas na pozorování s NASA/ESA Hubbleův vesmírný dalekohled studovat zdrojové prostředí.
Toto úsilí bylo podporováno astronomy pomocí ESO Velmi velký dalekohled (VLT) a Atacama Large Milimeter / Submilimeter Array (ALMA) v Chile. Spojením svých pozorování s daty získanými z HST mohli astronomové pozorovat hostitelskou galaxii tohoto GRB (která se nachází asi 5 miliard světelných let od Země) podrobněji.
Andrew Levan z Ústavu pro matematiku, astrofyziku a částicovou fyziku, oddělení astrofyziky na Radboud University v Nizozemsku, vysvětlil :
'Pozorování z HST naznačují, že tento konkrétní výbuch se nacházel ve velmi hustém prostředí, přímo uprostřed jasné galaxie vzdálené 5 miliard světelných let.' To je opravdu neobvyklé a naznačuje to, že to může být důvod, proč vytvořilo toto výjimečně silné světlo.'
Tento milník je důkazem rostoucí schopnosti astronomických přístrojů a rostoucího významu mezinárodní spolupráce. Je také v souladu se současnou dobou astronomie, kde jsou revoluční objevy stále častější. S každým dalším rokem se nyní pravidelně zkoumají jevy, které byly kdysi špatně pochopeny nebo omezeny.
Další čtení: Hubbleův vesmírný dalekohled