Záblesky gama paprsků (GRB) jsou jedním z nejenergetičtějších jevů ve vesmíru a také jedním z nejméně zkoumaných. K těmto výbuchům energie dochází, když masivní hvězda přejde supernovu a emituje dvojité paprsky gama paprsků, které jsou vidět o miliardy světelných let daleko. Protože jsou úzce spjaty s tvorbou černých děr, vědci dychtivě studovali tento vzácný výskyt podrobněji.
Bohužel k tomu došlo jen velmi málo, protože GRB jsou velmi krátkotrvající (trvají jen několik sekund) a většina se stala ve vzdálených galaxiích. Ale díky úsilí pomocí sady dalekohledů dokázali astronomové v lednu 2019 spatřit GRB (označený GRB 190114C) již v lednu 2019. Část tohoto záření byla nejvyšší energií, jakou kdy byla pozorována, což z něj učinilo milník v historii astronomie.
Studie, která popisuje tato zjištění (nazvaná „Pozorování inverzních Comptonových emisí z dlouhého gama záblesku“), se nedávno objevila v časopise. Příroda a má se objevit v deníku Astronomie a astrofyzika. Studii vedl Antonio de Ugarte Postigo z institutu Astrofísica de Andalucía a zahrnuli členy spolupráce MAGIC, NASA a výzkumných ústavů po celém světě.
Zjednodušeně řečeno, GRB jsou ve skutečnosti docela běžné a vyskytují se asi jednou denně v pozorovatelném vesmíru. Ale kvůli jejich stručné a prchavé povaze bylo velmi obtížné trénovat nástroje na zdroji, než zmizí. Ale s pomocí několika dalekohledů, které jsou optimalizovány pro detekci gama paprsků, byl GRB 190114 pozorován právě včas.
To zahrnovalo observatoř Neila Gehrelsa NASA, kosmický dalekohled Fermi Gamma-Ray a pozemní dvojče dalekohledů Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) - které se nacházejí na Kanárském ostrově La Palma a provozují je Max Planck. Fyzikální ústav (MPP).
Když tyto dalekohledy pozorovaly GRB 190114C, zjistily, že část uvolněné energie měřená v rozmezí 1Tera elektronového voltu (TeV) - asi jeden bilionkrát tolik energie na foton pozorované viditelným světlem. Na základě předchozích pozorování astronomové odhadují, že k dosažení této úrovně energie musel materiál emitovaný z kolabující hvězdy cestovat rychlostí světla 99,999%.
Jinými slovy, materiál od umírající hvězdy by musel být zrychlen na samé hranice toho, co fyzikální hmota může vydržet, aby se vytvořil tento druh energetické burzy. Tento materiál by pak byl vytlačen plynnými oblaky, které obklopují hvězdu (zbytky vnějších vrstev, které byly odfouknuty), což by způsobilo šok, který vytvoří samotný výbuch gama paprsku.
Vědci se dlouhodobě snaží pozorovat extrémně energetické emise z GRB a tento konkrétní výbuch poskytl vůbec první příležitost. Jak vysvětlil Dr. de Ugarte Postigo v tiskové zprávě ESA / Hubble:
"Vědci se dlouhodobě pokoušejí pozorovat velmi vysokou energii z gama záblesků.". Toto nové pozorování je životně důležitým krokem vpřed v našem chápání dávek gama paprsků, jejich bezprostředního okolí a toho, jak se hmota chová, když se pohybuje rychlostí 99,999% rychlosti světla. “
Pokud jde o budoucnost, bude pozorovat více vesmírných observatoří supernova, která produkovala GRB 190114C, aby se dozvěděla více o svém prostředí ao tom, jak byl tento extrémní výbuch vyroben. Zejména evropským astronomům byl poskytnut pozorovací čas s Hubbleovým vesmírným dalekohledem NASA / ESA, který studoval zdrojové prostředí.
Těmto snahám pomohli astronomové pomocí velmi velkého dalekohledu ESO (VLT) a Atacama Large Milimeter / submilimeter Array (ALMA) v Chile. Když astronomové spojili svá pozorování s údaji získanými Hubbleem, byli schopni podrobněji pozorovat hostitelskou galaxii této GRB (která se nachází 5 miliard asi světelných let od Země).
Jak Andrew Levan z Ústavu pro matematiku, astrofyziku a fyziku částic z astrofyziky na Radboud University v Nizozemsku vysvětlil:
„Hubbleova pozorování naznačují, že tento konkrétní výbuch seděl ve velmi hustém prostředí, přímo uprostřed jasné galaxie vzdálené 5 miliard světelných let. To je opravdu neobvyklé a to naznačuje, že by to mohlo vést k tomu, že vytvořilo toto mimořádně silné světlo. “
Tento milník je důkazem rostoucí schopnosti astronomických nástrojů a rostoucího významu mezinárodní spolupráce. Rovněž je to v souladu se současným věkem astronomie, kde se stále častěji objevují revoluční objevy. S každým dalším rokem se jevy, které byly kdysi špatně pochopené nebo omezené, nyní pravidelně zkoumají.
