Týmy astronomů na několika kontinentech se zabývají nejjasnějším zábleskem gama záření, jaký kdy byl pozorován. Vymyká se jejich teoretickým modelům.

Nejsilnější od velkého třesku

Americká vesmírná agentura NASA v úterý zveřejnila časosběrný snímek zobrazující sérii purpurových, zlatých a fialových prstenců vycházejících z jasného zdroje. Prstence odhalují vrstvy prachu, které odrážejí záření z výbuchu ve vzdáleném vesmíru. Snímek ukazuje, jak se záblesk gama záření GRB 221009A, který exploze vyvolala, vyvíjel během 12 dnů. 

In Oct. 2022, scientists saw the brightest gamma-ray burst of all time. Data from NASA and partner missions show that GRB 221009A was 70 times brighter than any burst seen yet. https://t.co/4QkMNLuEgd pic.twitter.com/J655YS5ePF

— NASA Universe (@NASAUniverse) March 28, 2023

Záblesky gama záření jsou nejsilnější exploze v našem vesmíru od doby Velkého třesku. Vznikají při extrémních hvězdných výbuších (Gamma-ray burst, GRB). Mohou za nimi být supernovy, které vznikají, když hvězdě dojde palivo a zhroutí se do neutronové hvězdy, či do černé díry, anebo srážky neutronových hvězd.

Záblesk GRB 221009A zaznamenali vědci 9. října 2022 gama a rentgenovými teleskopy. Patřil mezi ně také nejmenší astrofyzikální satelit GRBAlpha, krychle o hraně 10 centimetrů a hmotnosti 1,3 kilogramu, která obíhá Zemi ve výšce 550 kilometrů. Je výsledkem spolupráce maďarských, českých, slovenských a japonských vědců.

Astronomové začali sbírat data ze záblesku do tří hodin po jeho zpozorování. Zjistili, že byl sedmdesátkrát jasnější než jakýkoli záblesk, který byl kdy zaznamenán. Podle odhadu vědců z univerzity v Sydney nastává gama záblesk této velikosti jednou za zhruba 10 000 let.

„GRB 221009A byl patrně nejjasnějším zábleskem gama záření, který se objevil od počátku lidské civilizace,“ říká na webu NASA Eric Burns, odborný asistent fyziky a astronomie na Louisianské státní univerzitě v Baton Rouge.

Záblesk proto dostal přezdívku BOAT, což je zkratka Brightest Of All Time (Nejjasnější, který se kdy objevil).

Vzpírá se poznatkům

Eric Burns a další vědci pracující pro NASA představili nové poznatky o BOAT na konferenci Americké astronomické společnosti ve Waikoloa na Havaji. Patřila mezi ně Kate Alexanderová, odborná asistentka na katedře astronomie Arizonské univerzity v Tucsonu.

„Pětadvacet let velmi dobře fungující modely následného záření nemohou tento záblesk zcela vysvětlit. Objevili jsme v něm mimo jiné novou rádiovou složku, které nerozumíme,“ upozornila na konferenci astronomka.

Australští astronomové analyzují záblesk ve dvou článcích publikovaných tento týden v časopisu The Astrophysical Journal Letters a ve vědecké databázi arXiv. Upozorňují, že vývoj rádiových vln uvolněných obrovským hvězdným výbuchem byl mnohem pomalejší, než předpovídají modely, což vyvolává otázku, jak se energie během silných gama záblesků vlastně uvolňuje.

„Pro stávající modely je obtížné reprodukovat pomalý vývoj energetických špiček, který jsme pozorovali. To znamená, že musíme vyvinout nové teoretické modely, abychom nejextrémnější exploze ve vesmíru pochopili,“ cituje Live Science Jamese Leunga, astronoma z Univerzity Sydney, který se na analýze záření podílel.

„Samotný výbuch trval jen několik sekund, ale zanechal za sebou výrazný dozvuk emisí v celém světelném spektru, který může přetrvávat celé roky,“ upozorňuje v tomto žurnálu další členka australského analytického týmu, astrofyzička Tara Murphyová.

Hledá se supernova

Vědci předpokládají, že po výbuchu supernovy se hvězda zhroutila a vytvořila černou díru, jak ukazuje následující animace. Černá díra pak poháněla proudy částic, které se téměř rychlostí světla provrtávaly skrz kolabující hvězdu.

Proud těchto částic vyzařoval rentgenové a gama záření v purpurové barvě. Poté se zabořil do materiálu obklopujícího umírající hvězdu a vytvořil dosud nevídaný záblesk.

Zatím astronomové žádné stopy po objektu, který záblesk gama záření vyvolal, nezjistili. U tohoto typu záblesku přitom očekávají, že o několik týdnů později naleznou zjasňující se supernovu. Nepolapili ji. Může to být tím, že se nacházela v části oblohy, která je jen několik stupňů nad rovinou naší galaxie, kde hustá prachová mračna mohou výrazně ztlumit dopadající světlo, vysvětlují astronomové.

Vzdálené místo výbuchu se nachází ve směru souhvězdí Šípu (latinsky Sagitta), které je viditelné na severní obloze. Z pohledu Země se vloni v prosinci dostalo za Slunce a znovu se objevilo až v polovině února. Jeho viditelnost umožňuje astronomům změřit doznívající záři po výbuchu.

Krásné, ale zhoubné paprsky

Studium gama záření a gama záblesků může napovědět, jak je ve vesmíru rozložena antihmota. Mohlo by také odhalit další exotická tajemství vesmíru.

Gama záření by nás mělo zajímat také proto, že je zhoubné pro život. Pokud by záblesk, který pozorovali astronomové loni v říjnu vytryskl v okolí sluneční soustavy, zničil by život na Zemi.

Gama záření způsobuje živému organismu podobná poškození jako záření rentgenové, zejména popáleniny a rakovinu, ale ve větší míře. Zemi by připravilo o ozonovou vrstvu a vystavilo ji zhoubným ultrafialovým paprskům Slunce.

Vědci však ujišťují, že na základě jejich pozorování žádná velká exploze, která by na Zemi vyslala ničivou dávku gama záření, v nejbližších milionech let nehrozí.

... a tak by vypadala naše civilizace zničená gama zářením. | zdroj: Profimedia