Gigantické bubliny gama záření v Mléčné dráze  
Zručný vesmírný gamateleskop Fermi odhalil dvě záhadné bubliny v Mléčné dráze, které se společnou délkou vyrovnají poloměru naší galaxie. Astrofyzici jsou bezradní, pomůže Sheldon Cooper?

 

Zvětšit obrázek
Kdo vyrobil tu žvýkačku? Gama bubliny Mléčné dráhy. Kredit: NASA"s Goddard Space Flight Center.

Prozatím žijeme a bohužel nejspíš ještě velice dlouho budeme žít v hranicích Mléčné dráhy. Naše galaxie je samozřejmě poměrně přívětivým domovem a také ideálním objektem výzkumu, ale protože jsme uvnitř, tak nám někdy poněkud schází nadhled. Máme například vcelku problém zkoumat nebo jen zahlédnout jádro Mléčné dráhy a podobných věcí se najde celá řada. Proto ani není divu, že nám mateřská galaxie občas připraví pořádné překvapení.

 

Zvětšit obrázek
Výrazně energetické spektrum a ostré okraje bublin ve Fermiho datech. Kredit: NASA"s Goddard Space Flight Center, Finkbeiner et al.

 

Jedno takové zcela nedávno odhalil Fermiho vesmírný teleskop (Fermi Gamma-ray Space Telescope, FGST), který od 11. června 2008 na nízké oběžné dráze Země ve službách NASA pozoruje vesmír v oblasti gama záření. Autorem pozoruhodného objevu je astronom Doug Finkbeiner z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, který ve veřejně dostupných datech z Fermiho detektoru gama záření Large Area Telescope (LAT) nalezl dvě ohromné a velice záhadné bubliny s překvapivě ostrými okraji, vyzařující gama paprsky a rozprostírající se 25 tisíc světelných let nahoru plus 25 tisíc světelných let dolů od jádra Mléčné dráhy, kolmo na její rovinu. Jako dva přízračné galaktické balóny o celkovém rozpětí 50 tisíc světelných let teď straší astrofyziky, kteří si s nimi podle všeho příliš nevědí rady. Už se vyrojily rozličné, více i méně věrohodné představy ohledně jejich původu, sám Finkbeiner však bez obalu přiznává, že obřím gama bublinám zatím nikdo nerozumí.

 

 

 

Zvětšit obrázek
Podoba Fermiho na oběžné dráze. Kredit: SpectrumAstro, Wikimedia Commons.

Kdybychom tyto bubliny viděli pouhým neozbrojeným okem, zabíraly by více než polovinu naší hvězdné oblohy. Vzhledem k jejich velikosti a povaze jsou nejspíš staré miliony let, ale uvolnily se zřejmě rychle a v důsledku velkého kopance energie. Přesto až doposud unikaly pozornosti astronomů, zejména kvůli mlze z vesmírného gama záření, které halí celou oblohu. Finkbeinerův tým pomocí rafinovaných počítačových modelů šum všudypřítomného gama záření postupně odfiltroval a nakonec se jim podařilo z dostupných dat vydolovat právě dvě zmíněné ohromující bubliny.

 

Zvětšit obrázek
ROSAT. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.

 

Vlastně to není úplné překvapení, protože předešlé generace satelitů zachytily určité náznaky těchto bublin už dříve. Německý Rentgenový vesmírný teleskop ROSAT (Röntgen Satellite), operující v letech 1990 až 1999, zachytil stopy okrajů bublin poblíž jádra Mléčné dráhy a slavná sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), vyslaná v roce 2001 mapovat reliktní záření a číst starobylé stopy Velkého třesku, zase odhalila zvláštní „závoj“ mikrovlnného záření právě z oblasti bublin.

 

 

Zvětšit obrázek
Sonda WMAP. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.

Co jsou ohromné bubliny gama záření vlastně zač? Pokud Mléčná dráha nežvýká galaktickou žvýkačku, pak by to prý mohly být například pozůstatky explozivních výtrysků částic z jádra naší galaxie. Je sice pravda, že takové věci známe od mnohých cizích galaxií, u Mléčné dráhy jsme o tom ale zatím příliš neuvažovali. Podle jiných názorů by to mohly být stopy po intenzivním tvořením hvězd ve velkých hvězdokupách v oblasti kolem středu Mléčné dráhy. Odborníci celého světa každopádně zavětřili zajímavé budoucí objevy. Podle Davida Spergela, z Princetonu je poměrně jedno, jaká energie nafoukla nově objevené bubliny, nepochybně prý ale souvisejí s mnoha závažnými otázkami soudobé astrofyziky. Všichni se zároveň shodují na tom, že Fermi opět bodoval a prokázal svoji cenu v odkrývání záhad časoprostoru.

 

Prameny:   
ScienceDaily 9.11. 2010, NASA"s Goddard Space Flight Center News 9.11. 2010, Wikipedia (Fermi Gamma-ray Space Telescope).

 

 

 

Datum: 11.11.2010 15:43
Tisk článku

Tajemný vesmír - Buttlar Johannes
 
 
cena původní: 302 Kč
cena: 257 Kč
Tajemný vesmír
Buttlar Johannes
Související články:

O krok blíže monstru     Autor: Pavel Koten (11.09.2008)



Diskuze:

Jiří Havránek,2010-11-18 21:01:47

Dagmar Gregorová: dává vám to smysl? Pro horizoty událostí v mém pojetí charakterizovaném předepětím struktury vakua se dají rovněž předpokládat anizotropické vlastnosti struktury vakua a ovlivnění (buňky?) tenzemi. Předpokládám strukturu tvořenou elektonpozitronovým aninhalátem (Higgsovými částicemi). Stavební struktura (propojené) buňky by měla být stěnová a mít optimalizované varianty pro různá prostředí tedy i hmotné. Foton by představoval objekt tvořený multiplikovaným aninhalátem, tedy ona přeměna korpuskulární povahy fotonu ve vlnění by probíhala zachycením fotonu v aninhalátu tedy struktuře vakua tedy jeho "zmizením" a předáním enegie do rozkmitání struktury vakua. tedy tato hypotéza vysvětluje děj při přeměně fotonu při průletu štěrbinou . Tohle uvádím na vysvětlení proč by ona absorbční obálka tvořená předepjatou strukturou napjatosti o určité hodnotě měla být ve svém objemu tedy zjednodušeně v kulové ploše mít vlastnosti laseru tedy schopnost uzavřeně akumulovat energii fotonu

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-18 21:15:29

...předepjatou strukturou s napjatostí o určité hodnotě... ... energii fotonu o určité vlnové délce.

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-18 21:49:21

platí li předešlé, bude prokázání Higgsových částic,tedy jejich samostatná existence krajně obtížná a omezená v podstatě na časový úsek mezi rozpadem fotonu a zabudováním do matrice struktury vakua.

Odpovědět


ptáte se mě

Dagmar Gregorova,2010-11-19 02:55:47

jestli mi to dává smysl? Ne. Ale toto není vhodné fórum na rozvíjení nových teorií. Neplýtvejte časem, sepište to v angličtině, zejména to matematicky zdůvodněte a prodiskutujte s teoretickými fyziky a astrofyziky. Nevím, jestli se ale s nimi dohodnete již na základních pojmech, třeba na Higgsu jako elektonpozitronovém anihilátu.

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-19 17:49:02

máte pravdu, je to přesnější elektronpozitronový anihilát, ze strany struktury vakua by to pak byl e-p inhalát. Prošel jsem si starší články na oslu. dodatečně, ty odvozené představy odpovídají objevům, pokud dříve pochybujete o dosahu magnetismu černých děr, pak je to též zmiňováno jako reálie.

Odpovědět

Jiří Havránek,2010-11-16 23:36:49

v tomto případě je zde významná rotující hmota galaxie v podatatě deskového tvaru, která bude strukturu vakua deformovat s výrazným zahuštěním v ose rotace, není problém si toto představit jako zakřivení časoprostoru včetně dalších důsledků.

Odpovědět


-

Jiří Havránek,2010-11-17 01:00:53

v ose rotece je současně myšlena černá díra.

Odpovědět

-

Jiří Havránek,2010-11-16 21:49:02

Dagmar Gregorová: ten obrácený Comptonův rozptyl by ale dával jiný tvar obálky.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-16 22:12:40

Ale to není můj výmysl... uvažují o tom samotní autoři jako o té nejpravděpodobnější alternativě. Vždyť i na videu jde o interakci vysokoenergetického elektronu s fotonem, který "vykopne" na vyšší energii a odkloní od dráhy.
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1008/1008.2658v3.pdf
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1005/1005.5480v3.pdf

Odpovědět


spíš

Jiří Havránek,2010-11-16 22:25:00

to vypadá, jako by zakřivení struktury vakua v určité vzdálenosti od díry vytvářelo naladěné magnetické pole rozkládající energetické fotony na elektronpozitronové páry a pak teprve následoval váš obrácený Comptonův jev. (Einstein se elegantně vyhnul struktuře vakua využitím "Machových principů" Takže jenom zpět dosazuji Machovy principy aplikované v plynných soustavách)

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-16 22:35:52

ještě upřesním, předpokládám, že vysoce zakřivená struktura vakua fotony fokusuje, při poklesu hodnoty zakřiveví naopak magnetické pole způsobuje rozklad vysoceenergetických fotonů.

Odpovědět


.

Jiří Havránek,2010-11-16 22:40:22

...osově symetrická zakřivená struktura vakua...

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-16 22:56:03

... proč by ale pak uvažovali o "black hole explosion"?

Důsledkem Vaší interpretace, kterou chápu jenom částečně, by musely tyto bubliny být součástí každého velmi hmotného objektu, tedy například každé černé díry, bez ohledu na to, jestli je, nebo není v galaktickém centru, jestli je, byla, nebo nebyla "aktivní".
Předpokládám, že magnetické pole ve vzdálenosti tisíců světelných let od centra Galaxie je vskutku velmi slabé... a nevím jak ho zakřivení vakua, nebo spíše časoprostoru "ladí" tak, že rozkládá energetické (odkud pocházejí?) fotony na elektron pozitronové páry...
Mohl byste doporučit stránku s vysvětlením? DÍKY

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-16 23:00:59

... vůči jaké ose je "struktura vakua symetricky zakřivená"?
Proč by gravitace černé díry deformovala časoprostor nějakým směrem/směry jinak, než jiným směrem/směry?

Odpovědět


-

Jiří Havránek,2010-11-16 23:38:29

bohužel příspěvek mi utekl výše.

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-16 23:42:46

jinak i rotující černé díry unáší časoprostor, tedy v strukturu vakua

Odpovědět


-

Jiří Havránek,2010-11-17 00:16:44

černé díry by patrně byly schopné mít vlastní bubliny až od pravděpodobně vysokých hodnot vlastní rotace, které by vedly k deformaci časoprostoru podle osy otáčení (struktury vakua), u velkých hmotných objektů předpokládám, že mimo hmot s extrémní soudržností a hustotou (černé díry) neexistuje uspořádání hmoty s dostatečnou schopností deformovat časoprostor (strukturu vakua). Odkaz vám nedám, stránku bych musel sám napsat.

Odpovědět


-

Jiří Havránek,2010-11-17 00:55:51

ta otázka původu vysokoenergetických fotonů je zajímavá, v podstatě by to mohlo být záření hmoty před hranicí událostí(snad používám správný termín) směřující do prostoru vymezeného zjednodušeně vyjádřeno dvojkonusem s osou symetrie spolešnou s osou otáčení soustavy, tedy do prostoru, který je schopen tento foton fokusovat přibližně do směru osy otáčení soustavy.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-17 07:34:58

Jak definujete hranici událostí pro foton letící rychlostí světla?

Odpovědět


-

Jiří Havránek,2010-11-17 11:45:32

Sice nějakou představu mám, ale nejsem schopen ze sebe vysypat teorii všeho. Vezmu to z jiné strany. Dá se předpokládat, že se snižující vzdáleností od černé díry bude růst hustota struktury vakua, z jiného pohledu předepjatost. Dá se dále předpokládat rostoucí vlastní frekvence struktury vakua a schopnost absorbovat postupně fotony o snižující se vlnové délce (tedy s rostoucí energií). Je samozřejmě otázka konverze pohlcené energie. Zakřivení struktury vakua v oblasti pólů by mohlo narušovat celistvost absorpční obálky a umožňovat vypouštění "páry" tedy vyzařování vysokoenergetických fotonů v oblasti pólů.

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-17 11:56:37

v podstatě by se tato obálka mohla chovat jako gigantický laser

Odpovědět


-

Jiří Havránek,2010-11-17 12:51:55

vyšlo mi z toho, že horitont událostí kolem černé díry je závislý na vlnové délce fotonu

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-17 19:56:46

kté otázce black hole explosion nám jeden problém, při srážce hmotné hvězdy s černou dírou pochybuji , že při rozkmitání černé díry by výtrysky byly pouze v oblasti kolem osy otáčení, spíše mi to vychází, že při rozkmitání se část hmoty černé díry dostává nad horizont událostí pro vysokoenergetické fotony a ty pak mohou opustit černou díru v jiných směrech než na pólech a prjevovat se jako půlsary. Asi z toho cítíte pochybnost, že stav hmoty v černých dírách gravitací zadržuje fotony

Odpovědět


Jiří Havránek,2010-11-18 09:51:21

alternativně black hole explosion by mohlo mít jiný průběh a to při pohlcení hmotné hvězdy by došlo k překročení kritických otáček černé díry, za kterých by došlo ke kritickému zakřivení struktury vakua v oblasti pólů. To předchozí by bylo asi časově značně omezené.

Odpovědět

:-)) chudáci astrofyzici :-))

Anna Václavíková,2010-11-14 07:52:57

Fakt to nemaj lehký. To já, jakožto absolutní laik a obyčejný človíček, nucený udělat si vlastní názor během vteřiny, mám hnedka jasno: Konečně je tady hmatatelnej důkaz toho, že vážně centrum naší galaxie tvoří černá díra - musí bejt holka fakt obrovská, když kolem sebe dokáže omotat celá ramena hvězd. Vypadá to, že nějakou hvězdičku nebo možná celé hejno hvězdiček a třebas i s jinou malinkou černou dírou zbaštila a pak si odříhla - výtrysk gama záření tak, jak to u černých děr prostě bývá. No jenže u černých děr v centru spirálních galaxií existuje i gravitace těch galaxií a ta naše je tak silná, že dokázala tohle gamazáření ohnout do bublin - velikost těch bublin podle mě odpovídá. Důvod proč se vědci tak diví je prostinkej - jsou to první bubliny, které viděli. Jakmile se zprovozní James Webb nebo až se vydáme mezi hvězdy, vědci zjistí, že je to vlastně ve vesmíru úplně běžná věc. U druhé objevené se řekne - no jo, je jak tamta. Ale tahle je prostě první a tak vyvolává úžas.

Odpovědět


Běžná bublina

Adolf Balík,2010-11-14 12:21:07

Už teď se ví, že ta bublina je úplně běžná věc. Naše galaxie s ní není vůbec výjimka.

Odpovědět

Jadro

Milan Závodný,2010-11-12 15:41:49

No aspoň vieme, že naša čierna diera v jadre je kolmá na rovinu. Vlastne ju konečne "vidíme". Viete, objaviť čokoľvek, čo súvisí s temnou hmotou, to by bolo...! Temná hmota je buď rozptylovaná tlakom hviezdneho vetra alebo neinteraguje štandardne gravitačne, lebo nie je možné, aby tvorila osobitnú štruktúru celkom iného tvaru, než je plyn a samotné hviezdy. Má akoby inú gravitačnú konštantu, či čo.

Odpovědět


Karel Š,2010-11-12 19:29:44

Nejsem sice odborník přes černé díry, ale mám pocit že směr případných jetů je mnohem více ovlivněn rovinou ve které leží akreční disk než osou rotace vlastní černé díry.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-13 18:59:35

Myslíte si, že akreční disk se může vzhledem k ose rotace vytvořit pod libovolným uhlem?
Rovina galaxie a os rotace centrální černé díry
Roviny oběhu planet a rotace centrální hvězdy
Prachoplyné prstence okolo větších planet a jejich rotační osy
Kulička na provázku upevněná na rychle rotující tyčce...

Odpovědět


Karel Š,2010-11-13 23:15:13

Myslim si ze pokud do te cerne diry spadne hvezda tak do ni spadne v rovine sveho priblizovani - a podle obrazku drah hvezd v jejim okoli jsou tyto roviny k rovine galaxie docela dost sklonene. Samozrejme pokud se to zprumeruje tak z toho ta osa galaxie nakonec vyjde.

Samozrejme vim ze existuji galaxie ktere maji stejny jev mnohem vyraznejsi, tohle je spis jen naznak ze nase galaxie nevybocuje z prumeru.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-15 03:45:12

...to by chtělo zorientovaného astronoma. Osobně si myslím, že slapové síly roztrhají obrovskou, ale málo kompaktní hvězdu (vnitřní tlak záření hvězdy vzdoruje její vlastní gravitaci a tak spolu s velkostí hvězdy nahrávají slapovým silám) dáááávno předtím, než se stihne přiblížit k ergosféře černé díry. Pak je otázkou, po jaké dráze to hvězdné smetí (tedy plyn) se bude dál do záhuby řítit .
U pulzaru se jety záření tvoří ve směru magnetické osy, jež není s rotační shodná. Což je logické. Proto působí jako maják.
I u černé díru to také regulují magnetická pole. Ne samotné černé díry, protože ani foton, nositel elmag pole, z ní neunikne, ale plazma v okolí nějaká to/ta pole musí vytvářet. To/ty pak ovlivňují dráhy ionizovaných částic. Podle mých představ (způsobených obrázky kvasarů) jety u ČD se vždy vytvářejí ve směru rotační osy, ale musím si to ověřit, je možné že jsem se svou představou vedle.

Odpovědět

evidentně projev

Jerry Havlik,2010-11-12 06:54:15

centrální černé díry

Odpovědět

Súvisí to s jadrom

Milan Závodný,2010-11-11 23:29:00

Ak je výtrisk kolmý ku galaktickej rovine, nepôjde zrejme o zrážku telies, nech sú akékoľvek, ale o prejav aktivity jadra, možno v súvislosti s tmavou hmotou. Neviem, ako je to s rozptylom žiarenia, ale ak by išlo o trvalý stav - že ono žiarenie nevykazuje žiadne anomálie - potom to asi ani nemôže byť nič iné, len interakcia tmavej hmoty s jadrom Galaxie. Trvalá.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-11-12 05:56:51

:)
Už pomaly tvoríme stabilnú diskusnú dvojicu... :)
Ponúknem Vám lepší a pravdepodobnejší scenár, ktorý sa niekedy veľmi nepresne a zavádzajúco nazýva "black hole explosion" - čo je z popularizačného hľadiska veľmi nešťastný pojem.
Predstavte si, že sa do "dosahu" čiernej diery dostane veľké množstvo hmoty a pohltí ju - možno nejaká hviezda po kolízii. To spôsobí, že dočasne sa vo smere rotačných osí čiernej diery (teda kolmo na rovinu Galaxie) objavia vysokoenergetické "jety" (výtrysky) tvrdého žiarenia a vysokoenergetických ionizovaných častíc - najmä elektrónov.
Tie, ako letia priestorom, interagujú s fotónmi pozadia, ktoré si (nič zlé netušiac) akurát prelietajú okolo Galaxie. Dochádza k javu, ktorý sa nazýva inverzný Comptonov rozptyl (vysvetlenie v článku
http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=5286)
To sú tie zrážky na videu na konci článku...
Elektróny fotónom pozadia dodajú energiu a z napríklad z mikrovlných fotónov kozmického pozadia sa tým stávajú fotóny gama žiarenia.
A pretože ide o rozptyl, a navyše i pôvodne všesmerne rozlietaných fotónov, tak po zrážkach s fokusovaným prúdom častíc začnú vytvárať expandujúcu "bublinu". Z jej ostro ohraničeného tvaru vedci usudzujú, že išlo o krátku, dynamickú a dramatickú udalosť a nie je to gama ozvena nejakej dlhodobej akrécie hmoty.
Je to ale jedno z možných a diskutovaných vysvetlení a astronómovia si nechávajú otvorené dvierka pre celý rad ďalších článkov... :)

Je to trochu chybou popularizácie, že trochu zveličuje. Nejde o žiadnu veľmi výraznú anomáliu voči gama pozadiu, ani nič, čo by sa u iných galaxií doposiaľ nepozorovalo.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace