Kredit: Stefan Immler, NASA Swift team
V najnovšom čísle vedeckého týždenníku Nature sa objavili dva články zaoberajúce sa tým istým javom – 10 sekundovým zábleskom vysokofrekvenčného gama žiarenia, s označením GRB 090423, ktorý 23. apríla tohto roku zaznamenala malá sonda Swift z dielní NASA. Pod oboma článkami je podpísaných 108 vedcov z dvoch medzinárodných tímov – v prvom prevažujú Američania a Briti, v druhom Taliani.
Sonda Swift už päť rokov obieha vo výške 600 km našu planétu a monitoruje vesmír v spektre krátkovlnného elektromagnetického žiarenia - gama, röntgenového, ultrafialového aj viditeľného. Pátra najmä po tajomných gama zábleskoch, ktoré sa v angličtine nazývajú Gamma ray burst. Sú síce krátkou, ale bombastickou správou o obrovských explóziách v čase a v priestore vzdialených supernov. Swift ich za rok zaznamená asi 100, tak prečo je práve okolo záblesku GRB 090423 (skratka pre Gamma Ray Burst rok 09, mesiac 04, deň 23) toľko rozruchu? Je medzi doposiaľ zaznamenanými γ-zábleskami tým najstarším. Jeho lúče putujú rozpínajúcim sa vesmírom asi 13,1 miliardy rokov a pravdepodobne ho vyprodukovala asi 630 miliónov rokov po Big Bangu obrovská hviezda prvej generácie v dramatickom závere svojho dynamického a na hviezdu extrémne krátkeho života. Z prvotnej hmoty – z plynného oblaku hélia a vodíka mohla vzniknúť až keď mal vesmír okolo 200 miliónov rokov, čiže sa dožila len okolo 400 – 450 miliónov rokov. Pre porovnanie: „naša“ hviezda – Slnko – žiari už minimálne 4,5 miliardy rokov a je práve v najlepšom strednom veku.
Kredit: NASA
Okamžite po zázname sondy Swift sa na príslušný smer zamerali aj pozemné teleskopy – na Havaji britský ďalekohľad UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope), mapujúci oblohu v infračervenom spektre a 8 metrový ďalekohľad Gemini. Neprialo však počasie a pre silný vietor, ktorý by mohol poškodiť drahé prístroje, museli pozorovania ukončiť. A čakať, kým dosvity gama záblesku budú môcť na nižších frekvenciách žiarenia sledovať pomocou ďalekohľadu VLT (Very Large Telescope) v čílskej púšti Atacama.
Taliani dosvit záblesku snímali na Kanárskych ostrovoch svojim ďalekohľadom Galileo. Oba tímy však v spektrálnej oblasti viditeľného svetla nič nezaznamenali. Ako svetelné posolstvo miliardy rokov letelo rozpínajúcim sa priestorom a jeho vlnová dĺžka sa zväčšovala, viditeľné svetlo sa zmenilo na infračervené žiarenie. Aj to dokazuje, že putovalo veľmi, veľmi dlho a pochádza z raného obdobia vesmíru. Rozľahlá sieť 27-mich obrovských antén s priemerom parabol 25 metrov, ktoré zachytávajú rádiové kozmické signály - Very Large Array Radio Telescope v Novom Mexiku – začala zdroj záblesku sledovať deň po objave. Rádiový dosvit však zachytila až o týždeň neskôr a zaznamenávala jeho zmeny až kým po vyše dvoch mesiacoch nezanikol úplne.
Spektrálne analýzy odhalili vodíkové absorbčné čiary - chýbajúce vlnové dĺžky svetla, ktoré pohltili atómy vodíku, ako lúče prechádzali cez jeho oblaky. Tieto merania umožnili určiť veľkosť červeného posunu žiarenia a teda aj vzdialenosť pôvodného zdroja a dobu, v ktorej ku dramatickej vesmírnej udalosti došlo. Výsledky spôsobili rozruch. Červený posun s hodnotou okolo 8,2 je ten najväčší, aký sa u gama zábleskoch nameral! Odsunul tak doterajšieho víťaza, o 190 miliónov rokov mladší záblesk GRB 080913 s hodnotou červeného posunu 6,7, na druhé miesto.
Po fyzikálnej stránke sa gama záblesky pochádzajúce z mladého vesmíru a tie o 13 miliárd rokov mladšie, teda spred asi 100 miliónov rokov veľmi podobajú, čo svedčí o tom, že sa zdroje a pôsobiace mechanizmy v priebehu vývoja vesmíru v podstate nezmenili. Záblesk GRB 090423 je síce najstarším spozorovaným, ale nie je tým najenergetickejším. Patrí teda najdávnejšej, ale nie najväčšej známej supernove. Jej explózia bola takmer sférická, čiže priestor v jej okolí asi vypĺňal len riedky plyn s približne rovnakou hustotou vo všetkých smeroch. Význam analýz záblesku GRB 090423 naznačujú slová Niala Tanvira z britskej University of Leicester: "Začíname sa približovať k dobe, kedy podľa našich predstáv vo vesmíre zažiarili prvé galaxie“.
Gama záblesky sú tými najžiarivejšími javmi vo vesmíre. Trvajú od niekoľkých milisekúnd po desiatky minút a sú sprevádzané následným dlhodobejším žiarením s nižšou frekvenciou, takzvaným dosvitom – od röntgenových lúčov po rádiové vlny. Ako vznikajú záblesky gama? Pozrite si nasledujúce, zaujímavo a dobre spracované video (vzniklo v období, keď najstarší známy gama záblesk vznikol "len" pred 10 miliardami rokov):
Zdroje: Universe Today , Nature 1 , 2
Diskuze:
