Vědci se už dlouho snaží vystopovat zdroje nejvíce energetických částic v naší galaxii, tvrdého kosmického záření, které nese energie dalece přesahující možnosti našich urychlovačů. Vysokohorská gamaobservatoř LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) narazila na jeden hodně exotický zdroj, který vědci nečekali.
LHAASO, která pracuje ve výšce kolem 4 410 metrů nad mořem, přistihla dvojhvězdu s krkolomným názvem LS I +61° 303 při emisi gama záření s energiemi nad 100 teraelektronvoltů (TeV). Pro srovnání, jde o více než patnáctinásobek energie protonu v nejvýkonnějším lidském srážeči LHC, která se pohybuje kolem 6,5 TeV (ve srážkách je to tedy dvojnásobek). Je to poprvé co byla takto extrémní emise potvrzena u gama-dvojhvězdy (gamma ray binary).
Detekovat vysokoenergetické gama záření na Zemi je velmi obtížné. Vlastně je to nemožné. Gama záření nepronikne až na zemský povrch. Spouští ale sekundární spršky záření (air shower), které detekuje observatoř LHAASO. Z pozorování spršek pak lze rekonstruovat energii, případně i původ vysokoenergetického fotonu gama záření, který spršku vyvolal.
Systém LS I +61° 303 je doopravdy extrémní nebo spíš šílený. Je to masivní hvězda, podstatně hmotnější než Slunce, jejímž partnerem je kompaktní objekt, pravděpodobně neutronová hvězda nebo černá díra. Jsou tak těsně u sebe, že se oběhnou jednou za 26,5 dne.
Pozorované parametry této dvojhvězdy ukazují, že kolem sebe vytvořila velmi dramatické prostředí, které se neustále vyvíjí, ať jde o magnetická pole, hustotu částic nebo další parametry. Je to jako extrémní kosmický reaktor, který každých pár dní mění svou fyziku. Podle vědců jsou tam ve hře spíše protony a těžší částice, které generují vysokoenergetické gama záření při svých interakcích.
Přes tyto poznatky zatím není úplně jasné, jaký mechanismus urychluje částice ve fyzikálním pekle dvojhvězdy LS I +61° 303. Ještě budou nutná další pozorování, a nejen v oblasti gama záření, abychom získali představu, jak to tam vlastně funguje.
Video: World's most sensitive cosmic-ray observatory: A look inside LHAASO
Literatura
Éra ultra-gamaastronomie: Observatoř LHAASO chytila foton s 1,4 PeV
Autor: Stanislav Mihulka (29.05.2021)
Loňský rekordní 18 TeV gama záblesk byl tak silný, že nabořil zemskou ionosféru
Autor: Stanislav Mihulka (15.11.2023)
Zemi zasáhlo energetické monstrum Amaterasu z temnoty Lokální prázdnoty
Autor: Stanislav Mihulka (25.11.2023)
Diskuze:
spektra
Pavel Nedbal,2026-05-08 12:34:21
Tato oblast, vysokoenergetické záření, mě ve znalostech zcela minula. Proto si dovoluji požádat zde přítomné znalce, aby mi vysvětlili, jak se spektra počínaje nejkratšími UV fotony, pokračující RTG zářením a gamma konče, vlastně měří? Jaká se používá přístrojová technika, jak pracují detektory a s jakou přesností je určena vlnová délka.
Děkuji.
Re: spektra
F M,2026-05-12 12:29:56
Za tušící neznalce si troufnu říct, že i nějaký základní přehled by byl na sérii článků. Třeba se uvolí pan Škorpík, také bych si nějaké shrnutí rád přečetl.
Pokud máte čas nebude problém si najít jednotlivé experimenty na internetu, většina bude mít i nějakou wiky stránku (pro nás nezvyklé hledat). Hesla: rentgenová, gama/ observatoř a podobně. UV Hubble, rentgen chandra, gama Termín atd.
Obecně (velmi). Je třeba je mít ve vesmíru (astronomie) protože na zem se nedostane (omezeně i UV), i z tohoto se sledovaly až ty následné částice. Je za tím spousta výpočtů a hledání a statistiky.
"U těch nižších není problém to sledovat přímo (CCD) (UV), excituje se víc elektronů (rentgen cca) a i když se ta energie "přelije" do dalších oblastí, tak se z toho potom ta celková energie posčítá. I ty rentgenové paprsky lze ještě difraktovat (chandra) a měřit přesně.
Potom ještě vím o scintilačních a Čerenkovových detektorech (obecně ty velké energie), ale to už potom ta nepřesnost může růst (relativně), to už jde o to sčítání a hledání v statistice.
Sem spadá i toto, nejde o jeden přístroj, ale plochu osazenou mnoha přístroji a "bazény", kde se potom z těch dat snaží ty jednotlivé fotony "rekonstruovat" z energií těch trosek, jak z těch energii tak vztahů (třeba pokles intenzity od "středu"). Součástí je i to rozhodnout, zda šlo vůbec o foton.
Našli, jindy PeV, uvádějí chybu cca do 10% (energie), na tomto přístroji obecně cca podobnou (nejde o řády ale procenta).
https://www.osel.cz/11767-era-ultra-gamaastronomie-observator-lhaaso-chytila-foton-s-1-4-pev.html
kosmos
David Oplatek,2026-05-06 12:44:10
Tak to stačí do vesmíru vypustit nějakou laboratoř s terčíkem a jen čekat až ho taková částice trefí. Nevyšlo by to levněji než LHC?
Re: kosmos
F M,2026-05-07 15:40:50
Naneštěstí ne.
Už z hlediska toho přístroje by tam bylo nutno postavit i ty detektory a ještě stínění a zdroje energie pro ně a výpočetní techniku na místě. Hlavně to stínění hádám (atmosféra s ještě pod zemí). A nevím jak by to bylo s chlazením.
Množství částic. Zároveň je jich v LHC 10E14 (14 nul) z toho potom plyne nějaké množství pozorovatelných srážek, prý 10E15 za rok (furt se to zlepšuje). Tady jich je za nějaké pozorování (jen jsem nakoukl na první řádky) 16ks (nad pozadí 5ks). Některé ty průběhy jsou vzácné, máme jich málo i teď po letech na LHC, to by se nemuselo stihnou ani za dobu existence Země.
"Špatná" částice. V LHC se urychlují protony, zde jde o foton. Sice to může vypadat, že je to jedno, ale není. Foton vyvolá jiné reakce než protony, tedy tím netvrdím, že by je vědci neviděli rádi, koneckonců na to je ten detektor v tomto článku. Jak je zde psáno tohle nezvládneme.
Těch problematických míst je víc, tohle je jen takový nástřel.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
