Blazar, aktivní galaktické jádro, které míří skoro přesně na nás. Kredit: M. Weiss / CfA.

VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) je významná pozemní gamaobservatoř na svazích hory Mount Hopkins v Arizoně. Disponuje celkem čtyřmi 12 metrovými teleskopy, které pomocí technologie IACT (Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope pozorují stopy gama záření. Takový teleskop dokáže zachytit projevy gama záření s energiemi fotonů kolem 50 GeV až 50 TeV.

Soustava gamateleskopů VERITAS. Kredit: VERITAS / Wikimedia Commons.

Teleskopy VERITAS zobrazují velmi krátké záblesky Čerenkovova záření, o délce 5 až 20 nanosekund, které produkuje kaskáda relativistických elektricky nabitých částic ze spršek. Tyto spršky částic vyvolávají přilétávající vysokoenergetické fotony gama záření ve výšce pár desítek kilometrů nad povrchem, když se srazí s pozemskou atmosférou.

V dubnu 2015 do atmosféry Země narazil mocný výtrysk gama záření, který překonal ohromnou vzdálenost napříč vesmírem – asi 7,6 miliard světelných let. Tyto fotony pocházely z galaxie PKS 1441+25, což je blazar, čili galaxie s bouřlivě aktivním galaktickým jádrem, jehož polární výtrysky hmoty míří téměř přesně přímo na nás. Galaxie, jak známo, mají prakticky všechny ve svém jádru supermasivní černou díru. Aktivní supermasivní černé díry obklopuje mohutný akreční disk horké hmoty, která padá do chřtánu černé díry. Část této hmoty ale vystřeluje od supermasivní černé díry pryč, ve dvou polárních výtryscích hmoty. A když takový výtrysky míří přímo naším směrem, tak je to pro naše přístroje pořádná jízda – a my takovému šikovně natočenému galaktickému jádru říkáme blazar.

Oslabování gama záření při cestě vesmírem. Čím dále blazar je, tím méně k nám doletí gama záření. Kredit: NASA's Goddard Space Flight Center.

Blazary jsou stále dost záhadné. Nevíme například, kde přesně je zdroj gama záření blazaru. Badatelé početného mezinárodního týmu dali dohromady data soustavy VERITAS s daty vesmírné gamaobservatoře Fermi, a zjistili, že se zdroj gama záření blazaru PKS 1441+25 nachází uvnitř polárního výtrysku hmoty, překvapivě daleko od supermasivní černé díry. Prý je to minimálně desetina světelného roku, nejpravděpodobněji ale kolem 5 světelných let od horizontu událostí. Také vyšlo najevo, že oblast vyzařující gama záření blazaru je větší, než obvykle pozorujeme u aktivních galaxií – má průměr okolo jedné třetiny světelného roku.

Teleskop soustavy VERITAS č. 3. Kredit: Wars / Wikimedia Commons.

Pro vědce bylo pozorování takového výtrysky extrémně energetického gama záření překvapením. Takové záření má totiž sklon být absorbováno buď hned ve svém zdroji, tedy v blazaru, anebo kdekoliv na předaleké cestě vesmírem. Jak je ale vidět, tak jsme měli štěstí, a pradávné záření k nám doletělo. Blazar PKS 1441+25 musel před 7,6 miliardami let vyplivnout pořádnou dávku tvrdého gama záření.

Pozorování projevů extrémního gama záření z hlubokého vesmíru rovněž nabízí zajímavá data o takzvaném extragalaktickém světelné pozadí (anglicky Extragalactic background light, EBL). Je to vlastně slabý opar viditelného, ultrafialového a infračerveného záření z nejrůznějších zdrojů, které prostupuje celý vesmír, jako nezměrný oceán světla. Obsahuje zajímavé informace o historii vesmíru, je ale obtížné ho studovat přímým pozorováním, protože ho přemazávají jiné typy záření, jako je zvířetníkové světlo (zodiacal light). Když ale letí vesmírem vysokoeneretické gama záření, tak jeho fotony interagují s fotony extragalaktického světelného pozadí, a my se z toho můžeme dozvědět zajímavé věci.


Video:  NASA: Blazar Bonanza

VERITAS - Video Learning


Literatura
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 15. 12. 2015, Wikipedia (VERITAS, Blazar).