Rozluštit tajemství záblesků gama paprsků (GRB) je příběh plný mezinárodních intrik, fantastických nároků, vážných zpětných sledování a postupných vylepšení v našem chápání skutečné povahy a důsledků nejenergičtějších, ničivějších sil ve vesmíru. Nové výsledky týmu vědců studujících takzvané „temné gama záblesky“ pevně zaskočily nový kousek do skládačky GRB. Tento výzkum je prezentován v článku, který se objeví v časopise Astronomy & Astrophysics 16. prosince 2010.
Objev GRB byl neočekávaným výsledkem amerického vesmírného programu a vojenských záznamů o Rusech, aby se ověřilo dodržování smlouvy o zákazu jaderných zkoušek studené války. Aby se zajistilo, že Rusové nevybuchují jaderné zbraně na druhé straně Měsíce, byly kosmické lodi Vela z šedesátých let vybaveny detektory gama paprsků. Měsíc by mohl chránit zřejmý podpis rentgenových paprsků z druhé strany, ale paprsky gama pronikly přímo přes Měsíc a byly detekovatelné satelity Vela.
V roce 1965 se ukázalo, že události, které spustily detektory, ale zjevně nebyly podpisy jaderných detonací, byly proto pečlivě a tajně připraveny pro budoucí studium. V roce 1972 mohli astronomové odvodit směry událostí s dostatečnou přesností, aby vyloučili Slunce a Zemi jako zdroje. Došli k závěru, že tyto gama-paprsky byly „kosmického původu“. V roce 1973 byl tento objev oznámen v Astrophysical Journal.
Toto vytvořilo docela rozruch v astronomické komunitě a v literatuře se začaly objevovat desítky článků o GRB a jejich příčinách. Zpočátku nejvíce předpokládal původ těchto událostí pochází z naší vlastní galaxie. Pokrok byl bolestně pomalý až do roku 1991, kdy bylo spuštěno observatoře Compton Gamma Ray Observatory. Tento satelit poskytl klíčová data, která naznačují, že distribuce GRB není zkreslena směrem k žádnému konkrétnímu směru ve vesmíru, jako například k galaktické rovině nebo ke středu Galaxie Mléčné dráhy. GRB pocházely odkudkoli všude kolem nás. Jsou „kosmického“ původu. Byl to velký krok správným směrem, ale vznikly další otázky.
Po celá desetiletí astronomové hledali protějšek, jakýkoli astronomický objekt se shodoval s nedávno pozorovaným výbuchem. Nedostatek přesnosti v umístění GRB nástroji dne však frustroval pokusy omezit zdroje těchto kosmických výbuchů. V roce 1997 BeppoSAX detekoval GRB v rentgenových paprscích krátce po události a optická po záři byla detekována o 20 hodin později dalekohledem William Herschel. Hluboké zobrazování dokázalo identifikovat slabou, vzdálenou galaxii jako hostitele GRB. Během roku byl argument o vzdálenostech k GRB ukončen. GRB se vyskytují v extrémně vzdálených galaxiích. Jejich spojení se supernovami a smrtí velmi hmotných hvězd také dalo stopy povaze systémů, které produkují GRB.
Nebylo to příliš dlouho před závodem na identifikaci optických dosvitu zahřátých GRB a nové satelity pomohly určit jejich umístění po záři a jejich hostitelských galaxiích. Satelit Swift, uvedený na trh v roce 2004, je vybaven velmi citlivým detektorem gama paprsků a rentgenovými a optickými dalekohledy, které mohou být rychle zničeny, aby automaticky sledovaly emise dosvitu po výbuchu, a také zasílaly oznámení síti dalekohledy na zemi pro rychlé sledování.
Dnes astronomové rozpoznávají dvě klasifikace GRB, události s dlouhým trváním a události s krátkým trváním. Krátké záblesky gama paprsků jsou pravděpodobně způsobeny slučováním neutronových hvězd a nejsou spojeny se supernovy. Dlouhodobé gama záblesky (GRB) jsou kritické pro pochopení fyziky explozí GRB, dopadu GRB na jejich okolí, jakož i důsledků GRB na tvorbu hvězdných hvězd a historii a osud vesmíru.
Zatímco rentgenové dosvitové paprsky jsou obvykle detekovány pro každou GRB, někteří stále odmítají vzdát se svého optického dosvitu. Původně byly tyto GRB s rentgenem, ale bez optických dosvitů, vytvořeny jako „tmavé GRB“. Definice „shluku temných gama paprsků“ byla upřesněna přidáním limitu času a jasu a výpočtem celkového výkonu energie GRB.
Tento nedostatek optického podpisu může mít několik původů. Dosvit by mohl mít přirozeně nízkou svítivost. Jinými slovy, mohou existovat pouze jasné GRB a slabé. Nebo by optická energie mohla být silně pohlcena intervenujícím materiálem, buď lokálně kolem GRB, nebo podél zorné linie hostitelskou galaxií. Jinou možností je, že světlo by mohlo být v tak vysokém červeném posunu, že zakrytí a absorpce intergalaktickým médiem by znemožnily detekci v R pásmu často používaném k těmto detekcím.
V nové studii astronomové kombinovali data Swift s novými pozorováními používajícími GROND, specializovaný monitorovací přístroj GRB připojený k 2,2metrovému dalekohledu MPG / ESO v La Silla v Chile. GROND je výjimečný nástroj pro studium dosvitu GRB. Může pozorovat výbuch během několika minut od výstrahy přicházející ze Swift a má schopnost sledovat současně sedm filtrů, pokrývající viditelné a blízké infračervené části spektra.
Kombinací dat GROND odebraných těmito sedmi filtry s pozorováním Swift mohli astronomové přesně určit množství světla vyzařovaného dosvitem při velmi odlišných vlnových délkách, od rentgenových paprsků s vysokou energií až po infračervené záření. Tyto údaje pak použily k přímému měření množství zakrývajícího prachu mezi GRB a pozorovateli na Zemi. Tým naštěstí zjistil, že temné GRB nevyžadují exotická vysvětlení.
Zjistili, že značná část prasklin je zatemněna prachem na přibližně 60–80 procent své původní intenzity. Tento efekt je přehnaný pro velmi vzdálené záblesky, takže pozorovatel vidí pouze 30–50 procent světla. Tím, že to dokážou, tito astronomové přesvědčivě vyřešili hádanku chybějících optických dosvitu. Temné záblesky gama paprsků jsou prostě ty, u nichž bylo viditelné světlo zcela odstraněno dříve, než se k nám dostalo.
