Chandra se zaměřila na gama záblesky, proč jsou tak vzácné?
18.7.2016, Jan Vítek, aktualita
O záblescích záření gama, či prostě gama záblescích je dobře známo, že jde o nejsvítivější známé události, které nám vesmír servíruje. Observatoř Chandra a nejen ona se nyní více zaměřila na původ tohoto jevi.
Co se týče vzniku a šíření záření gama, v tom už mají astronomové delší dobu víceméně jasno, respektive mezi nimi existuje shoda. Dle jejich přesvědčení má řada gama záblesků původ v kolizi a spojení dvou neutronových hvězd nebo neutronové hvězdy a černé díry. Taková událost má mimochodem za následek i vznik gravitačních vln, na něž si brousí zuby právě vylepšované zařízení LIGO. Jenomže to se může těšit na zachycení i kolem tisíce gravitačních vln ročně (dle předpokladů), a to proto, že ty se od místa svého vzniku šíří všemi směry. Ne tak gama záblesky.
Nová studie využívající data nasbíraná satelitem Swift, observatoří Chandra X-ray a různými dalšími zařízeními uvádí, že srážkou dvou hmotných objektů ve vesmíru vznikají skutečně jen úzké paprsky gama záření šířící se na obě strany. A pokud jeden z těchto paprsků není zaměřen přímo na Zemi, nemáme šanci takový gama paprsek detekovat, a tím se i díky němu zaměřit na příslušnou oblast ve vesmíru. Astronomové přitom nyní zjistili, že tyto paprsky se šíří v úhlu jen asi 5 stupňů, což zhruba odpovídá třem prstům na natažené ruce. Znamená to také, že jsme schopni na Zemi detekovat jen asi 0,4 procenta gama záblesků, které vznikají v dostatečné blízkosti. Pro život na Zemi je to ale velké štěstí, neboť blízký gama záblesk by byl schopen jej zcela vymazat. Nicméně gama záblesky lze detekovat i nepřímo díky doprovodu záblesku ve viditelném spektru, který se šíří ve větším úhlu (jde o tzv. sirotky). I to vše je základ odhadu toho, že LIGO bude detekovat kolem tisíce gravitačních vln ročně.
Jeden z pozorovaných gama záblesků k nám doputoval 3. září 2014, kdy jej zachytil satelit Swift a šlo o záblesk GRB 140903A. Observatoř Gemini na Havaji pak určila, že původ tohoto záblesku je v galaxii vzdálené asi 3,9 miliardy světelných let, což je relativně blízko vzhledem k jiným podobným událostem. Na přiloženém obrázku máme mimo srovnání optického a rentgenova obrazu záblesku také umělecké ztvárnění celé události. Uprostřed můžeme předpokládat právě se srazivší hmotné hvězdy či černou díru a hvězdu. Červeně je ztvárněn materiál, který byl vyvržen, ale zase se vlivem silné gravitace vrací zpět, částicový vítr je ztvárněn oranžově, modře zase materiál unikající vysokou rychlostí (kolem desetiny rychlosti světla). A konečně tu jsou také dva úzké paprsky zahrnující i záření gama. Pohled na událost v optickém spektru poskytl Discovery Channel Telescope (DCT) a v rentgenově pak Chandra.
Detekovaný gama záblesk trval méně než dvě sekundy, což jej řadí do kategorie, která počítá s kolizí dvou neutronových hvězd nebo jedné hvězdy s černou dírou. Ty pak vytvoří buď černou díru, nebo další neutronovou hvězdu s velice silným magnetickým polem. Delší záblesky mají být dle přesvědčení astronomů tvořeny daleko hmotnějšími objekty, a to třeba zhroucením velice velké hvězdy. Právě zmíněná observatoř Chandra byla využita pro sledování rentgenova záření vycházejícího z místa srážky, které je možné detekovat dlouho po gama záblesku a právě to poskytlo důležité informace o vlastnostech úzkých paprsků, díky nimž mohli astronomové přijít se zmíněnou hodnotou 5 °.
Můžeme tak říci, že předchozí domněnky o způsobu šíření gama záblesků byly potvrzeny a navazující studie udávají, že právě díky těmto událostem vznikají prvky těžší než železo, takže třeba i zlato. Astronomové se tak mohou zaměřit na takové události a jejich četnost, aby mohli odhadnout přítomnost a množství těžších prvků v jiných galaxiích a údaje srovnávat s tím, co už stačili zjistit o Mléčné dráze. Samotné gama záblesky jsou ale také pravý poklad, který ukrývá cenné informace. Dorazivší světlo lze rozložit na spektrum, z nějž můžeme zjistit teplotu zdroje, určit vlastnosti prostředí mezi Zemí a místem vzniku záření nebo z rudého posuvu určit vzdálenost zdroje.
Zdroj: Phys.org
Nová studie využívající data nasbíraná satelitem Swift, observatoří Chandra X-ray a různými dalšími zařízeními uvádí, že srážkou dvou hmotných objektů ve vesmíru vznikají skutečně jen úzké paprsky gama záření šířící se na obě strany. A pokud jeden z těchto paprsků není zaměřen přímo na Zemi, nemáme šanci takový gama paprsek detekovat, a tím se i díky němu zaměřit na příslušnou oblast ve vesmíru. Astronomové přitom nyní zjistili, že tyto paprsky se šíří v úhlu jen asi 5 stupňů, což zhruba odpovídá třem prstům na natažené ruce. Znamená to také, že jsme schopni na Zemi detekovat jen asi 0,4 procenta gama záblesků, které vznikají v dostatečné blízkosti. Pro život na Zemi je to ale velké štěstí, neboť blízký gama záblesk by byl schopen jej zcela vymazat. Nicméně gama záblesky lze detekovat i nepřímo díky doprovodu záblesku ve viditelném spektru, který se šíří ve větším úhlu (jde o tzv. sirotky). I to vše je základ odhadu toho, že LIGO bude detekovat kolem tisíce gravitačních vln ročně.
Jeden z pozorovaných gama záblesků k nám doputoval 3. září 2014, kdy jej zachytil satelit Swift a šlo o záblesk GRB 140903A. Observatoř Gemini na Havaji pak určila, že původ tohoto záblesku je v galaxii vzdálené asi 3,9 miliardy světelných let, což je relativně blízko vzhledem k jiným podobným událostem. Na přiloženém obrázku máme mimo srovnání optického a rentgenova obrazu záblesku také umělecké ztvárnění celé události. Uprostřed můžeme předpokládat právě se srazivší hmotné hvězdy či černou díru a hvězdu. Červeně je ztvárněn materiál, který byl vyvržen, ale zase se vlivem silné gravitace vrací zpět, částicový vítr je ztvárněn oranžově, modře zase materiál unikající vysokou rychlostí (kolem desetiny rychlosti světla). A konečně tu jsou také dva úzké paprsky zahrnující i záření gama. Pohled na událost v optickém spektru poskytl Discovery Channel Telescope (DCT) a v rentgenově pak Chandra.
Detekovaný gama záblesk trval méně než dvě sekundy, což jej řadí do kategorie, která počítá s kolizí dvou neutronových hvězd nebo jedné hvězdy s černou dírou. Ty pak vytvoří buď černou díru, nebo další neutronovou hvězdu s velice silným magnetickým polem. Delší záblesky mají být dle přesvědčení astronomů tvořeny daleko hmotnějšími objekty, a to třeba zhroucením velice velké hvězdy. Právě zmíněná observatoř Chandra byla využita pro sledování rentgenova záření vycházejícího z místa srážky, které je možné detekovat dlouho po gama záblesku a právě to poskytlo důležité informace o vlastnostech úzkých paprsků, díky nimž mohli astronomové přijít se zmíněnou hodnotou 5 °.
Můžeme tak říci, že předchozí domněnky o způsobu šíření gama záblesků byly potvrzeny a navazující studie udávají, že právě díky těmto událostem vznikají prvky těžší než železo, takže třeba i zlato. Astronomové se tak mohou zaměřit na takové události a jejich četnost, aby mohli odhadnout přítomnost a množství těžších prvků v jiných galaxiích a údaje srovnávat s tím, co už stačili zjistit o Mléčné dráze. Samotné gama záblesky jsou ale také pravý poklad, který ukrývá cenné informace. Dorazivší světlo lze rozložit na spektrum, z nějž můžeme zjistit teplotu zdroje, určit vlastnosti prostředí mezi Zemí a místem vzniku záření nebo z rudého posuvu určit vzdálenost zdroje.
Zdroj: Phys.org
