Zvětšit obrázek

V rentgenovém oboru spektra zářil GRB 060614 déle než týden. To umožnilo přesně změřit jeho polohu a namířit na něj pozemské dalekohledy i Hubbleův kosmický dalekohled.
Kredit - NASA/Swift team

Záblesky záření gama představují neenergetičtější procesy pozorované ve vesmíru. Jsou to jedinečné a náhodné úkazy, které vědci pozorují již mnoho let. Ale až teprve v posledních letech se začalo dařit odkrývat jejich tajemství. Výrazně k tomu přispěla také družice NASA Swift, která je schopna tyto záblesky detekovat a velmi rychle na ně upozornit astronomy. Ti pak na příslušné míst zaměří pozemské i kosmické dalekohledy a v různých oborech elektromagnetického spektra studují oblast, ze které záření exploze přišlo.

Zvětšit obrázek

Snímky z Hubbleova kosmického dalekohledu ukazují, že poté, co pohaslo záření samotného gama záblesku (horní snímek) nebylo spatřeno žádné světlo z očekávané supernovy (dolní snímek).
Kredit - A. Gal-Yam (Caltech)

V současné době vědci rozlišují dvě skupiny záblesků - „krátké“ a „dlouhé“, tedy podle délky jejich trvání. Má se za to, že za každou z těchto skupin se skrývá jiný mechanismus, který vede k uvolnění obrovského množství energie. „Dlouhé“ záblesky trvají déle než 2 sekundy a jsou spojovány s explozí supernovy, která je posléze rovněž detekována. Naopak „krátké“ záblesky trvající sekundu či kratší dobu, jsou považovány za výsledek splynutí dvou hmotných objektů, nejčastěji neutronových hvězd.

Nyní se ale objevila hned dvojice gama záblesků, které se zdají býti hybridními mezi těmito dvěma skupinami. Oba byly -  jako obvykle - nejdříve detekovány družicí Swift. První z nich GRB 060505 nastal 5. května letošního roku a trval 4 sekundy, druhý GRB 060614 se odehrál 14. června a jeho trvání dosáhlo 102 sekund. Podle délky se tedy mělo jednat o „dlouhé“ záblesky gama záření.

Zvětšit obrázek

Model kolabující hvězdy, který je obecně přijímán jako vysvětlení pro dlouhé gama záblesky.
VIDEO - model
Kredit - NASA/Dana Berry, Skyworks Digital

Vzhledem k tomu, že se jednalo o relativně blízké úkazy - což už samo o sobě je v rozporu se zařazením do skupiny „dlouhých“ záblesků - měli astronomové možnost je studovat poměrně detailně. A to zvláště druhý z případů. „Byl tak jasný a dobře pozorovatelný, že nám umožnil získat dosud nejlepší možná pozorování,“ komentuje tuto skutečnost Neil Gehrels (NASA Goddard Space Flight Center), který je hlavním výzkumníkem projektu Swift.

Právě tato detailní pozorování přinesla velké překvapení - ani v jednom případě nebyla zaznamenána supernova! Jeden z objektů sledovali astronomové s pomocí 8,2m VLT dalekohledu po celých 50 dnů. „Navzdory našemu rozsáhlému monitoringu jsme nespatřili zjasnění supernovy,“ uvádí Gianpiero Tagliaferri (Observatoř v Brera).

Dlouhý záblesk bez supernovy - to bylo pro astronomy velmi nečekané. Jak připouští i Neil Gehrels: „Je to těžké k pochopení. Zrovna v době, kdy jsme začali chápat krátké a dlouhé záblesky…“. Velmi dlouhý červnový záblesk měl přitom řadu dalších charakteristik, které jsou obvykle pozorovány u záblesků krátkých. Hodně i málo energetické fotony dorazily k Zemi ve stejnou dobu, zatímco u dlouhých záblesků je mezi nimi obvykle pozorována časová prodleva. A navíc se odehrál v galaxii, kde se rodí málo nových hvězd, což je rovněž charakteristické pro krátké záblesky.

V prestižním časopise Nature nyní vycházejí hned čtyři publikace, které se těmto hybridním útvarům věnují. Astronomové se pokoušejí nalézt pro ně vysvětlení. V podstatě existují tři různé možnosti. Za prvé se mohlo jednat skutečně o dlouhé záblesky, které ovšem nejsou spojeny s přítomností supernovy. Za druhé to byly skutečně krátké záblesky, kdy ale proces splynutí dvou objektů trval z nějakého důvodu delší než obvyklou dobu. A konečně za třetí jsme se setkali se zcela odlišným a dosud neznámým jevem.

Zvětšit obrázek

Kolize dvou kompaktních objektů je naopak považována za příčinu krátkých záblesků gama záření.
Video - náhled
Kredit - NASA/Dana Berry, Skyworks Digital

Johan Fynbo (Universita v Kodani) je nakloněn prvnímu vysvětlení a to zvláště v případě prvního ze záblesků. Ten se odehrál ve spirálním rameni mateřské galaxie, kde se rodí nové hvězdy, což samo o sobě favorizuje variantu zániku hmotné hvězdy. „Myslím na zajímavou věc, jak některé hmotné hvězdy zanikají bez toho aniž by vytvořily supernovu,“ říká dánský astronom. K tomu by mohlo dojít, pokud by hvězda spíše zcela implodovala do sebe než aby odvrhla vnější vrstvy, což je jev, který posléze pozorujeme právě jako supernovu. Možné také je, že uvnitř hvězdy není dostatek energie na to, aby vyvrhla radioaktivní nikl-56, který obvykle záření supernov způsobuje. Johan Fynbo se svými spolupracovníky nalezl v archívu observatoře Compton, která studovala vesmír v gama záření v 90. letech, dalšího možného kandidáta na hybridní „dlouhý-krátký“ záblesk. Bohužel v tomto případě nejsou k dispozici následná pozorování, která by prokázala nepřítomnost supernovy.

Pokud by se ale ve skutečnost jednalo „prodloužený“ krátký záblesk gama záření, zřejmě by to nebyla kolize dvou neutronových hvězd. Místo toho vědci uvažují o splynutí neutronové hvězdy s černou dírou. „Černá díra by neutronovou hvězdu roztrhala, což by rozprostřelo do okolního prostředí plyn a prodloužilo dobu vyzařování“, uvádí Neil Gehrels. Splynutí dvou neutronových hvězd je naopak velmi rychlým a „čistým“ procesem, po kterém nezůstane žádný materiál, jenom černá díra.

Až dosud se přepokládalo, že splynutí černé díry a neutronové hvězdy je poměrně vzácným úkazem. Na každých 1000 srážek dvou neutronových hvězd by měla připadat pouze jedna mezi černou dírou a neutronovou hvězdou. Pokud by ale jeden či oba nové úkazy patřily do této skupiny, znamenalo by to, že takové kolize jsou mnohem častější. A to by byla dobrá zpráva pro detektory gravitačních vln jako je například LIGO. Právě při takové kolizi by se podle teorie měly uvolnit gravitační vlny, jež by tyto detektory měly být schopny zachytit. „To by mohlo naznačovat lepší potenciál pro spatření gravitačních vln v nejbližších letech,“ uzavírá Neil Gehrels.

Zdroje:

NASA Press release
NewScientist.Com
Space.Com