Zvětšit obrázek

Srovnání staršího snímku oblasti exploze (vlevo) ze SDSS se snímkem družice Swift (vpravo). "Hvězdička" navíc uprostřed pravého snímku je explodující supernovou. (kredit - SDDS (vlevo), NASA / Swift / UVOT (vpravo)).

Družice Swift postavená NASA pro detekci záblesků záření gama (gamma-ray burst, dále jen GRB), zaznamenala 18. února zajímavý úkaz. Jednalo se o velmi zvláštní gama záblesk, který trval kolem 33 minut, což je řádově až stokrát delší trvání než je u těchto jevů obvykle pozorováno.

Neobvyklost úkazu vedla zpočátku astronomy dokonce k podezření, že se jedná o přechodný jev někde v naší Galaxii. Observatoř Swift je schopná velmi rychle zjistit směr, ze kterého gama záření přichází. Proto už po třech minutách bylo jasné, že se úkaz odehrál ve směru v souhvězdí Berana.

Dalekohled pro viditelné a ultrafialové světlo umístněný na družici následně na této poloze detekoval pohasínání záblesku. Souřadnice byly samozřejmě předány i pozemským observatořím, což umožnilo velmi rychle určit, že k úkazu došlo v malé galaxii vzdálené od nás 440 miliónů světelných roků.
Muselo se tedy skutečně jednat o záblesk záření gama, protože jiné úkazy nejsou dostatečně energetické, aby je bylo možno zachytit na takovou to vzdálenost. Na druhou stranu to byl druhý nejbližší záblesk tohoto druhu vůbec. Bližší byl už jenom GRB spojený s explozí supernovy SN 1998bw, ke kterému došlo v roce 1998 ve vzdálenosti 120 miliónů světelných roků.

Zvětšit obrázek

Snímek z počítačové simulace kolapsaru ukazuje jak se gama záření šíří z umírající hvězdy. (kredit - Weiqun Zhang & Stan Woosley (University of Kalifornia))

Naprostá většina těchto jevů se odehrává ve vzdálenostech miliard světelných roků. A aby nebyl všem odlišnostem konec, detekovaný záblesk byl rovněž ve srovnání s obvyklými GRB sto až tisíckrát slabší. Detekován byl pouze díky tomu, že k němu došlo relativně blízko. "Pokud by v této vzdálenosti došlo k normálnímu GRB," uvádí Dale Frail (National Radio Astronomy Observatory, USA), "zahltil by všechny detektory na oběžné dráze."

John Nousek (Pennsylvania State University, USA), který je ředitelem projektu Swift, souhlasí s označením, že záblesk byl "velmi zvláštní." Pro časopis NewScientist uvedl: "Nyní si už myslíme, že je to skutečně záblesk záření gama". Podle současné představy je gama záření při těchto úkazech vyzařováno ve dvou protilehlých úzkých kuželích. Pokud jeden z kuželů neprotne směr k naší planetě, záblesk není detekován. Protože k tomuto jevu došlo tak blízko, je možné, že záblesk byl slabý z toho důvodu, že kužel záření nezasáhl Zemi přímo ale jenom okrajově, doplňuje John Nousek.

V následujících dnech po úkazu se na místo kosmické exploze zaměřily i největší pozemské dalekohledy. Alicia Soderberg (CalTech, USA) a její spolupracovníci využili 8,1m dalekohled Gemini South v Chile, Nicola Masetti (Istituto di Astrofisica Spaziale, Itálie) se svým týmem použila jeden z 8,2m dalekohledů VLT stojících rovněž v Chile. Oba týmy zaznamenaly zjasňující záření supernovy typu Ic - dostala označení SN 2006aj - jejíž světlo nyní přezařuje pohasínající GRB. Italský tým identifikoval jakýsi mix mezi spektrem supernovy a obvyklými projevy pohasínajícího gama záblesku. "Tady musí probíhat exploze supernovy," konstatuje Nicola Masetti.

Zvětšit obrázek

Kresba ukazuje představu dvou protilehlých úzkých kuželů, ve kterých se šíří gama záření při explozi supernovy. (kredit - David Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics))

Vše tedy nasvědčuje tomu, že vědci skutečně pozorují explozi supernovy od úplného začátku. Pozorování jsou totiž v souladu s modelem tzv. kolapsaru, podle kterého dlouhotrvající GRB vzniká při zhroucení jádra masivní hvězdy do neutronové hvězdy či dokonce černé díry. Plyn z atmosféry hvězdy vytváří kolem zhrouceného jádra akreční disk a magnetická pole část tohoto materiálu směrují do dvou úzkých, protilehlých svazků, ve kterých se šíří rychlostí blízkou rychlosti světla.

Rázové vlny vytvářejí ve svazcích gama záření, zatímco samotná hvězda - či přesněji její atmosféry - je odfouknuta explozí supernovy. Trosky exploze zpočátku brání světlu aby uniklo z oblasti výbuchu. Postupně se ale  rozptýlí, čímž umožní záření z této oblasti uniknout. Proto je exploze ve viditelném záření pozorovatelná až s určitým časovým odstupem.

Astronomové odhadují, že v tomto konkrétním případě vyšplhá jasnost supernovy kolem 5. března na +16. hvězdnou velikost a bude tak v dosahu vyspělých amatérských astronomů vybavených dalekohledy se CCD kamerami. Americká asociace pozorovatelů proměnných hvězd (AAVSO) už organizuje celosvětovou pozorovací kampaň, jejímž cílem je monitorovat vývoj jasnosti supernovy a určit okamžik jejího maxima. Poloha supernovy na obloze je velmi příznivá, supernova je pozorovatelná z večera. Jelikož amatéři jsou schopni efektivně pokrýt celou zeměkouli, není pro tuto kampaň problémem denní světlo ani špatné počasí v určité části světa. Tato kampaň názorně ukazuje, jak mohou amatérští astronomové významně přispět k práci astronomů profesionálních.

Zvětšit obrázek

Družice Swift monitoruje na oběžné dráze záblesky záření gama. (kredit - Spektrum, NASA, Sonoma State University, Aurore Simonnet)

Blízkost úkazu je pro astronomy naprosto zásadní. Model kolapsaru, přestože je velmi úspěšný, zanechává i řadu ještě nevysvětlených otázek.

Například není jasné, proč jen některé supernovy typu Ib či Ic jsou doprovázeny záblesky záření gama. Stan Woosley (University of California, USA), jeden z autorů modelu, se domnívá, že klíčem k pochopení je rozdílná rotace hvězd, které končí jako supernovy.

Pocity astronomů asi nejlépe shrnuje Dale Frail, když říká: "na blízký gama záblesk jsme čekali několik let." Nyní se tedy vědci dočkali a věří, že probíhající jev jim napoví mnohé o těchto, stále ještě ne zcela vysvětlených úkazech.

Zdroje:

NASA Press Release
Sky & Telescope
NewScientist.Com