Zvětšit obrázek

Smrt hvězdy v supermasivní černé díře. Kredit: NASA/Goddard Space Flight Center/CI Lab.

Zvětšit obrázek

Příběh záblesku Swift J1644+57(GRB 110328A). Kredit: NASA/Goddard Space Flight Center/Swift.

Orbitální gamaobservatoř Swift zachytila 28. března 2011 podivuhodný gama záblesk, který dostal označení GRB 110328A, ale pro zmatení čtenářů se o něm také často píše jako o záblesku Swift J1644+57. Přiletěl k nám z doposud klidného prostoru souhvězdí Draka, z nitra malé galaxie, vzdálené od nás 3,8 miliardy světelných let. Asi právě v době, kdy se tenhle záblesk odpálil, na Zemi vznikal první život a podnikal první opatrné krůčky. Není to jen tak nějaký gama záblesk, ve skutečnosti se skví v tabulce rekordních záblesků na prvním místě, pokud jde o délku trvání. Zdá se, že postupně bledl celé měsíce, možná až rok. To je opravdu nářez, protože astronomové považují za „dlouhé gama záblesky“ už takové, které trvají déle, než dvě sekundy. Podle všeho jde o něco jiného, než u většiny ostatních pozorovaných gama záblesků. V tomhle případě jsme pravděpodobně svědky pohlcení hvězdy (snad bílého trpaslíka), jinak tichou supermasivní černou dírou ve středu příslušné galaxie. Pozorovali jsme dost vzácné procitnutí dřímajícího monstra.

Astronom Rubens Reis z University of Michigan v Ann Arbor a jeho kolegové nedávno v datech orbitálních rentgenových observatoří – evropské XMM Newton a japonsko-americké Suzaku (dříve známé jako ASTRO-EII), objevili nápadný rentgenový signál z místa vzniku dotyčného gama záblesku, který pravděpodobně vytvořila hmota požírané hvězdy těsně před pádem do chřtánu obří černé díry. Tento rentgenový signál poblikával v rytmu kvazi-periodické oscilace (QPO), která je právě charakteristická pro rentgenové paprsky vyzařované z vnitřního okraje akrečního disku, například kolem černé díry.

Zvětšit obrázek

Swift. Kredit: NASA.

Rentgenové záření v rytmu QPO známe obvykle kolem černých děr hvězdné velikosti. Až doposud jsme ho našli jenom u jediné supermasivní černé díry, která je ve středu Seyfertovy galaxie REJ 1034+396, vzdálené 576 miliónů světelných let, tedy skoro za humny.

Zvětšit obrázek

Oslnivý zdroj záblesku GRB 110328A na snímku Hubbleho vesmírného dalekohledu. Kredit: NASA, ESA, A. Fruchter.

Vzdálenost původce záblesku Swift J1644+57 je ohromující. Kromě záznamu do rekordních tabulek teď můžeme zkoumat povahu černých děr a také testovat Einsteinovu obecnou teorii relativity ve vesmíru z dávných časů. Když tehdy nešťastná hvězda dokroužila na samotný okraj černé díry, tak ji rozervaly nepředstavitelné slapové síly a mnohem hmotnější černá díra titěrnou hvězdu rychle smlsla. Z části hmoty hvězdy vznikl rotující akreční disk, jehož vnitřní okraj se brzy ohřál na milióny stupňů Celsia a začal vyzařovat rentgenové záření. Ve stejnou dobu vytvořil mechanismus, který ještě zcela nechápeme, dva protilehlé polární výtrysky hmoty, která od supermasivní černé díry vystřelila 90 procenty rychlosti světla, tedy značně relativistickým tempem. Jeden z nich mířil přímo k Zemi, naštěstí pro nás ale je už dávno zcela neškodný. Naopak, právě to, že mířil skoro přesně na nás, umožnilo astronomům zachytit v rentgenovém záření oscilace QPO, což by prý jinak z tak veliké dálky nešlo.

Reis a spol. zjistili, že kvazi-periodicita zdroje činí zhruba 200 sekund. Z toho lze odvodit, že zdroj pozorovaného rentgenového záření leží ve vzdálenosti 4 až 9,3 milionů kilometrů od středu černé díry, podle toho, jak rychle tahle černá díra rotuje. Můžeme i odhadnout, že se její hmotnost pohybuje zhruba od 0,5 do 5 milionů Sluncí.

Zvětšit obrázek

Detail původce záblesku J1644+57(GRB 110328A). Kredit: NASA/Goddard Space Flight Center/Swift.

Odborníci jsou nadšeni, protože v tomhle případě čteme informace ze samotného okraje gigantické černé díry, čili z míst, kde relativistické efekty řádí jako splašené. Pokud nejde o omyl či statistickou chybu, což v podobných datech prý docela hrozí, tak je to fantastické a také velmi slibné pro další nadcházející objevy.

Prameny: Nature News 2.8. 2012, Science online 2.8. 2012, Wikipedia (GRB 110328A, Quasi-periodic oscillation).