Záblesky gama paprsků patří k nejsilnějším událostem ve vesmíru a jsou zapáleny, když hvězdy umírají při masivních explozích nebo když se spojí… masivní exploze.
Když k těmto násilným vesmírným výbuchům dochází, fungují jako kosmické majáky a uvolňují paprsky některého z nejjasnějších světel ve vesmíru, spolu se záplavou neutrin, ty choulostivé, duchové částice, které proklouznou vesmírem téměř úplně nezjištěno.
Je zřejmé, že byste nechtěli být vystaveni jedné z těchto smrtelných, energie smažení DNA. Fyzici si však mysleli, že výbuchy gama paprsků byly nebezpečné, pouze pokud jste byli v úzké cestě jedné z trysek pocházejících z exploze. Bohužel, nová studie aktualizovaná v databázi arXiv 29. listopadu (ale dosud nehodnocená) naznačuje, že tyto erupce jsou všude špatné zprávy a mohou vysílat smrtící paprsky v mnohem širším úhlu, než se dříve myslelo.
Kosmické továrny na gama záření
Během desetiletí astronomové identifikovali dva druhy nebeských záblesků gama paprsků (zkráceně nazývaných GRB): dlouhé ty trvající déle než 2 sekundy (až několik minut) a krátké ty trvající méně než 2 sekundy. Nejsme si zcela jisti, co způsobuje GRB ve vesmíru, ale domníváme se, že ty dlouhé vznikají, když největší hvězdy v našem vesmíru vymřou při výbuchu supernovy a zanechají za sebou neutronové hvězdy nebo černé díry. Taková kataklyzmatická smrt uvolňuje oslnivě obrovské množství energie v relativním záblesku a voila! Záblesky gama.
Na druhé straně krátké GRB pocházejí z úplně jiného mechanismu: sloučení dvou neutronových hvězd. Tyto události nejsou zdaleka tak silné jako jejich sestřenice supernov, ale místně způsobí spoušť, aby vytvořily záblesk gama paprsků.
Uvnitř proudového motoru
Přesto, když se neutronové hvězdy srazí, je to ošklivá věc. Každá neutronová hvězda váží několikrát hmotu Slunce Země, ale tato hmota je stlačena do koule ne širší než typické město. V okamžiku nárazu mezi dvěma takovými objekty se zuřivě obíhají kolem sebe zdravým zlomkem rychlosti světla.
Dále se neutronové hvězdy spojí, aby vytvořily buď větší neutronovou hvězdu, nebo pokud jsou podmínky správné, černou díru, zanechávající za sebou stopu ničení a trosky z předchozího kataklyzma. Tento prstenec hmoty se zhroutí na mrtvolu bývalé neutronové hvězdy a vytvoří takzvaný akreční disk. V případě nově vytvořené černé díry tento disk napájí monstrum v srdci hromady trosek rychlostí až několika sluncí za plyn za sekundu.
Když se veškerá energie a materiál víří kolem a proudí do středu systému, složitý (a špatně pochopený) tanec elektrických a magnetických sil navíjí materiál a vypouští trysky této hmoty nahoru a pryč od jádra, podél osy rotace centrálního objektu a do okolního systému. Pokud se tyto trysky prorazí, vypadají jako obří, krátké světlomety, které se od kolize dostaly. A když se tyto světlomety ukážou na Zemi, dostaneme puls gama paprsků.
Ale tyto trysky jsou relativně úzké a pokud nevidíte GRB přímo, nemělo by to být tak nebezpečné, že? Ne tak rychle.
Neutrinská továrna
Ukazuje se, že trysky se vytvářejí a odcházejí od místa sloučení neutronových hvězd chaotickým a komplikovaným způsobem. Plynné mraky se krouží a zamotávají se navzájem a toky záření a materiálu od centrální černé díry nepřicházejí v úhledné a uspořádané linii.
Výsledkem je naprostý destruktivní chaos.
V nové studii pár astrofyziků prozkoumal podrobnosti těchto systémů po srážce. Vědci věnovali velkou pozornost chování obrovských oblaků plynu, když se zakopávají o sebe v útržcích poháněných unikajícími tryskami.
Někdy se tyto plynové mraky srazí, vytvářejí rázové vlny, které mohou urychlit a pohánět vlastní sady záření a vysokoenergetické částice, známé jako kosmické paprsky. Tyto paprsky, tvořené protony a dalšími těžkými jádry, získávají dostatek energie, aby zrychlily téměř na rychlost světla, takže se mohou dočasně sloučit a produkovat exotické a vzácné kombinace částic, jako jsou piony.
Piony se pak rychle rozpadají na sprchy neutrin, malých částic, které zaplavují vesmír, ale téměř nikdy interagují s jinou hmotou. A protože jsou tato neutrina produkována mimo úzkou oblast tryskajícího proudu od GRB, lze je vidět, i když nedostaneme plný výbuch paprsků gama.
Neutrina samotná jsou známkou toho, že divoké, smrtící jaderné reakce se odehrávají dále od středu trysek. Zatím nevíme přesně, jak daleko se nebezpečná zóna rozkládá, ale je bezpečnější než líto.
V souhrnu: Jednoduše se nikam nepřibližujte ke srážejícím se neutronovým hvězdám.
Paul M. Sutter je astrofyzik naStátní univerzita v Ohiu, hostitelZeptejte se Spacemana aVesmírné rádio, a autorVaše místo ve vesmíru.
