Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Paradigma výzkumu záblesků gama bylo zpochybněno

Paradigma výzkumu záblesků gama bylo zpochybněno

Umělecká představa gama záblesku
Autor: Aurore Simmonet

Kdysi dávno byl svět gama záblesků (GRB) pěkně rozdělen pouze na dvě třídy: Dlouhé záblesky s dobou trvání v záření gama delší než 2 s a krátké záblesky, které trvají dobu kratší než 2 s. Dlouhé gama záblesky vznikají při konečné explozi velmi hmotné hvězdy a jsou doprovázeny také velmi energetickou supernovou, což se podařilo prokázat již před 20 lety. Krátké GRB vznikají při splynutí dvou neutronových hvězd, které jsou samy pozůstatkem masivních hvězd, což víme od první detekce gravitačních vln spojených s takovouto událostí v roce 2017.

Tisková zpráva Astronomického ústavu AV ČR ze dne 9. 12. 2022

Analogicky k supernovám asociovaným s dlouhými záblesky následují po krátkých GRB později slabší a červenější exploze, protože na výbuch zbylo méně trosek, pro které astronomové vymysleli název „kilonova“. Brzy však začalo být rozdělení světa GRB méně jednoznačné: již v roce 2006 se pozorovaly dva dlouhé GRB, které neměly supernovu, a o několik let později další. Podivné výjimky? Nebo to nejsou skutečné dlouhé GRB? Někteří vědci později dokonce vyslovili předpověď, že tyto dlouhé GRB mohly mít kilonovu, nikoli supernovu.

Před rokem dva nezávislé výzkumné týmy potvrdily teorii, že delší záblesk může být následován kilonovou. GRB 211211A – jasný a téměř minutu dlouhý gama záblesk – byl doprovázen signálem kilonovy a nikoliv supernovy, což potvrdilo, že jeho původcem bylo splynutí páru kompaktních objektů, nikoliv zhroucení masivní hvězdy. Toto pozorování bylo možné díky tomu, že zdroj byl relativně blízko – „pouhých“ 1,1 miliardy světelných let, kilonovy jsou slabé a proto jsou obtížně detekovatelné. Pozorují se také snáze v infračerveném světle. Záření radioaktivního rozpadu těžkých prvků vzniklých při těchto explozích (tzv. lanthanoidů, skupiny prvků periodické soustavy) vrcholí v infračervené oblasti a na viditelných vlnových délkách je spíše neprůhledné. Gama záblesk se nacházel ve vnějších částech své mateřské galaxie ve vzdálenosti kolem 26 tisíc světelných let od jádra, kde je plyn galaxie příliš řídký na to, aby byl vidět. To by pro dlouhý gama záblesk bylo neobvyklé, ty se většinou nacházejí v jasných oblastech s aktivní tvorbou hvězd.

Část oblohy s pozicí gama záblesku GRB 211211A Autor: Nature
Část oblohy s pozicí gama záblesku GRB 211211A
Autor: Nature
Tým vedený doktorandem Jilianem Rastinejadem z Northwestern University v USA studoval tuto zvláštní událost mnoha různými pozemními i vesmírnými dalekohledy. Členkou tohoto týmu byla i astronomka Christina Thöne z Astronomického ústavu AV ČR, která prováděla několikatýdenní pozorování tohoto objektu přístroji na observatoři Calar Alto (CAHA) v jižním Španělsku a 10,4m teleskopem Gran Telescopio Canarias (GTC) na Kanárských ostrovech. Pozorování z CAHA ukázala vytrvalý pokles jasnosti zdroje ve viditelném světle, což byl první náznak, že u tohoto objektu nenastane standardní supernova typická pro dlouhý GRB. Dalekohled GTC pak poskytl infračervená pozorování důležitá pro charakterizaci kilonovy. Nezávislý tým kolem Eleonory Troji z univerzity Tor Vergata v Římě dospěl ke stejnému závěru pomocí jiné sady pozorování, čímž výsledek získal na přesvědčivosti.

GRB 211211A náleží zřejmě ke zvláštní třídě takzvaných krátkých GRB s prodlouženou emisí, které mají jasný krátký pulz, po kterém přichází delší a o mnoho slabší emise. Někteří astronomové se dokonce domnívají, že by se mohlo jednat o zcela novou třídu objektů, např. splynutí černé díry s neutronovou hvězdou. To však bylo v tomto případě vyloučeno.

Vzdálenost objektu byla tak malá, že kdyby byly současné detektory gravitačních vln v provozu (v současné době jsou vypnuty kvůli prováděným vylepšením), mohla se tato událost dokonce detekovat na gravitačních vlnách. Tyto detektory budou brzy opět spuštěny a astronomové doufají v nové objevy na „více kanálech“ – v gravitačních vlnách a ve světle zároveň.

Publikované vědecké práce:

Rastinejad, J., Gompertz, B., Levan, A., & Fong, W., et al. (2022). "Kilonova následující po dlouhotrvajícím záblesku gama ve vzdálenosti 350 Mpc". Publikováno v časopise Nature. DOI: 10.1038/s41586-022-05390-w

Troja, E., Fryer, C. L., O'Connor, B., & Ryan, G., et al. (2022). "Blízký dlouhý gama záblesk ze splynutí kompaktních objektů". Publikováno v časopise Nature. DOI: 10.1038/s41586-022-05327-3

Kontakt pro další informace:

Christina Thöne, Astronomický ústav AV ČR (německy, anglicky), cthoene@asu.cas.cz 

Martin Jelínek – Stelární oddělení, vedoucí skupiny astrofyziky vysokých energií (česky, anglicky) martin.jelinek@asu.cas.cz




O autorovi

Pavel Suchan

Pavel Suchan

Narodil se v roce 1956 a astronomii se věnuje prakticky od dětství. Dlouhodobě působil na petřínské hvězdárně v Praze jako popularizátor astronomie a zároveň byl aktivním účastníkem meteorických expedic na Hvězdárně v Úpici. V současnosti pracuje na Astronomickém ústavu AV ČR, kde je vedoucím referátu vnějších vztahů a tiskovým mluvčím. V České astronomické společnosti je velmi významnou osobností - je čestným členem, místopředsedou ČAS, tiskovým tajemníkem, předsedou Odborné skupiny pro tmavou oblohu a také zasedá v porotě České astrofotografie měsíce.

Štítky: Gama záblesk


5. vesmírný týden 2023

5. vesmírný týden 2023

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 30. 1. do 5. 2. 2023. Měsíc bude v úplňku. Velmi nízko na večerní obloze je výrazná planeta Venuše a o něco výše také jasný Jupiter. Nejvýše najdeme večer Mars, který je kolem 20. hodiny nad jihem. Kometa C/2022 E3 (ZTF) je pěkná při pohledu dalekohledem a na velmi tmavé obloze je slabě vidět pouhým okem. Aktivita Slunce se snížila, skvrn výrazně ubylo. SpaceX má za sebou v lednu již 6 startů a očekáváme ještě sedmý. USA si připomenou výročí 65 let startu první družice Explorer-1, ale také 20 let od tragické havárie raketoplánu Columbia.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Tromsø lights

Titul Česká astrofotografie měsíce za prosinec 2022 získal snímek „Tromsø lights“, jehož autorem je Jan Klíma     Kdo by neznal slavnou polární záři. Ať již ze snímků oblohy z dalekého severu či z ještě, alespoň pro nás ještě vzdálenějšího jihu, nebo třeba z divadelní hry

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

C/2022 E3 ZTF přes teleskop.

Další informace »