Jednou z velkých výzev soudobé astrofyziky je lov prvních hvězd. Úplně prvních hvězd ve vesmíru, které už dlouho dráždí naši představivost. Jaké asi byly? Souhrou nešťastných okolností se těmhle záhadným prvotním hvězdám vesmíru říká hvězdy populace III, což aspiruje na cenu o nejvíce matoucí astronomický termín všech dob. Ať už se jim ale přezdívá jakkoliv, usilovně je hledáme a teď jsme na zajímavé stopě.
Vděčíme za to výzkumu týmu italského astrofyzika Luigiho Pira z Institutu pro astrofyziku a planetologii v Římě, který hledal inspiraci ve kvílení gama záblesků. Jak je známo, gama záblesky, nejzářivější exploze ve známém vesmíru, k nám přilétají ze všech stran, obvykle z nesmírné dálky. Zdatný lovec gama záblesků, kosmická observatoř Swift (Swift Gamma-Ray Burst Mission), zachytí zhruba jeden takový gama záblesk denně.
Dne 25. září 2013 Swift zachytil gama záblesk, později označený jako GRB 130925A, který přiletěl ze souhvězdí Pece (Fornax). Pocházel přitom z galaxie vzdálené 3,9 miliard světelných let, takže měl za sebou docela slušnou cestu. Astronomové pozorují gama záblesky desítky let a za tu dobu jich chytili tisíce. Do teď je rozlišovali podle doby jejich trvání na krátké a dlouhé. Pro představu, krátké gama záblesky trvají dvě sekundy a méně, vědci v jejich případě podezřívají srážky neutronových hvězd a černých děr v binárních systémech. A dlouhé gama záblesky obvykle trvají od několika sekund do několika minut, přičemž by mohly být jekotem hroutící se obrovské hvězdy, nejspíš běsnící Wolf-Rayetovy hvězdy, z níž se stává nová černá díra.
Jenže gama záblesk GRB 130925A trval skoro 2 hodiny. Asi tak stokrát déle, než typický dlouhý gama záblesk. Také ho doprovázel intenzivní a značně proměnlivý rentgenový dosvit, který dramaticky blikal po dobu 6 hodin. Až poté se z něj stal zvolna vyhasínající dosvit, jaké známe od běžných dlouhých záblesků. Jeho rádiový dosvit byl zase po dobu 4 měsíců velice stálý. Odborníci nakonec pro tento záblesk a pár dalších vytvořili novou kategorii ultradlouhých gama záblesků. Co by je tak asi mohlo odpalovat?
Piro a spol. se domnívají, že tak dlouhé gama záblesky, jako je právě GRB 130925A, se musely zrodit v nitru doopravdy behemotských hvězd. Ideální by prý byly modří veleobři, velice horká monstra o hmotnosti kolem 20 Sluncí a s průměrem obvykle rovným stonásobku Slunce. Pokud by takový behemot ještě navíc měl nízkou metalicitu, tedy mizivý obsah prvků těžších než helium, tak by mohl být ještě mnohem obrovitější. Obsah těžších prvků totiž ovlivňuje sílu hvězdného větru a ta zase souvisí s tím, jak silná slupka z vodíku zůstane hvězdě při zhroucení do černé díry. Čím nižší metalicita, tím slabší hvězdný vítr a tím větší množství vodíku, který zůstane kolem umírajícího hvězdného obra. U těch největších modrých veleobrů by mohl vodíkový obal padat do černé díry celé hodiny a tím pohánět ultradlouhé gama záblesky.
Podle Pirova týmu je nejlepším možným vysvětlením gama záblesku GRB 130925A zhroucení obrovitánského modrého veleobra s velmi nízkou metalicitou. Astronomové si myslí, že prvotní hvězdy vesmíru (tedy hvězdy populace III), zanikaly v podobě právě takových modrých veleobrů. Vzhledem k době svého vzniku sice gama záblesk GRB 130925A nemůže být smrtelným výkřikem prvotní hvězdy, mohl by nám ale napovědět, co máme vlastně hledat.
Overview Animation of Gamma-ray Burst. Kredit: NASA.
Literatura
Astrophysical Journal 790: L15, Wikipedia (Metallicity/ Population III stars, Gamma-ray burst).
Pozemní gama teleskopy detekovaly monstrózní fotony gama záblesků
Autor: Stanislav Mihulka (22.11.2019)
Jak udělat kvantový hologram černé díry z grafenové vločky?
Autor: Stanislav Mihulka (26.07.2018)
Jak vyrobit miniaturní verzi gama záblesku v laboratoři?
Autor: Stanislav Mihulka (21.01.2018)
Gamaobservatoř VERITAS vystopovala gama záření pradávného blazaru
Autor: Stanislav Mihulka (19.12.2015)
Temné gama záblesky z lůna kosmického prachu
Autor: Stanislav Mihulka (13.06.2014)
Diskuze:
Jakub Rint,2014-07-13 23:10:45
Samozřejmě, že by byl život zničen na celé planetě, atmosféru máme snad jen jednu. Planeta by byla defakto sterilizována.
Zajímavý optimismus
Radek Matej,2014-07-13 11:50:51
No co sem slyšel tak silný záblesk gama by odfouknul atmosféru z jedné poloviny Země. V tom případě by důsledky podle mě na té druhé půlce byli v řádu desítek sekund možná minut. Možná by se rouzfoukal takovej fičák že by žádnej strom nezůstal v celku. Pokles kyslíku a td. v jeden den by bylo téměř po všem , nepočítám bakterie a td.
Martin Plec,2014-07-13 21:18:21
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_burst#Rate_of_occurrence_and_potential_effects_on_life_on_Earth
Píše se tam,že "For example, if WR 104, at a distance of 8,000 light-years were to hit Earth with a burst of 10 seconds duration, its gamma rays could deplete about 25 percent of the world's ozone layer. This would result in mass extinction, food chain depletion, and starvation. The side of Earth facing the GRB would receive potentially lethal radiation exposure...
Longer-term, gamma ray energy may cause chemical reactions involving oxygen and nitrogen molecules which may create nitrogen oxide then nitrogen dioxide gas, causing photochemical smog. The GRB may produce enough of the gas to cover the sky and darken it. Gas would prevent sunlight from reaching Earth's surface, producing a cosmic winter effect, and even further deplete the ozone layer."
Pod deplete rozumím, že bude zničena, rozložena, ne že to způsobí změnu tlaku a vichry. Ale je fakt, že při 50 ly bude efekt mnohem silnější, než jsem čekal. Ale ne každá supernova pochází zrovna z W-R hvězdy.
Jak blízko může být zdroj, abychom přežili?
Jaroslav Mrázek,2014-07-13 08:23:39
Někde jsem četl, že cca 50 světelných let a že u bližšího zdroje k Zemi neochrání ani vrstva země 2 km v nejhlubším dole, leda být na odvrácené straně Země. Scénář dalšího života poté by byl jaký ? Máme nebezpečného souseda v okolí ? Děkuji a přeji hezký den .
Martin Plec,2014-07-13 10:46:34
Čísla určitě závisí od typu události, jestli bychom dostali přímý zásah, nebo zda by šel jiným směrem atp.
Pro to, co by se dělo poté, považuji za zásadní, že vzhledem k rychlosti události by byla zasažena jen jedna polokoule, takže to, že by život na jedné polokouli skončil, by se na té druhé projevilo až se značným zpožděním. Viděl jsem na toto téma nějaký dokument na NGC nebo jiném dokumentárním kanálu, ale ale tam nepochopitelně vycházeli z toho, že by zářením byla zničena celá země.
Domnívám se, že kdyby byl na jedné polokouli zničen život, nějaký jednoduchý by nejspíše zůstal nebo se tam vzduchem rychle rozšířil z druhé polokoule, takže organické zbytky by se ve velkém začaly rozkládat. Největší problém by byl v oceánech, kdy by mořské proudy rozšířily otravu po celém světě. Uvolňované plyny a jedovaté deště by pak po měsících přiotrávily zbytek souše, ale tam by nějaký život nejspíše přežil. Mohlo by to celé skončit další sněhovou koulí, jako před 750 mil. lety. Ale to jsou celé jen spekulace.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
