Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (305): Gama záblesk s přesvědčivou detekcí zpětné rázové vlny
Martin Jelínek, Jan Štrobl a René Hudec z ASU a studentka Alžběta Maleňáková z Astronomického ústav Univerzity Karlovy byli součástí rozsáhlého mezinárodního týmu, který se věnoval velmi podrobnému studiu dvou zajímavých záblesků záření gama. V práci se zabývají jednak popisnými vlastnostmi, ale hlavně se autoři snažili určit, co bylo jejich původcem a jaké mechanismy hnaly jejich energetické výtrysky.
Kolektiv autorů studoval zajímavý gama záblesk zachycený přístroji družice INTEGRAL a následně pozemní pozorovací sítí optických dalekohledů. Autoři pořízená pozorování detailně analyzují a ukazují, že záblesk a následně pozorovaný optický dosvit jsou nejspíše dílem dvou různých fyzikálních procesů.
Gama záblesky jsou jedním z nejenergetičtějších jevů ve vesmíru. Objeveny byly na konci šedesátých let vojenskými družicemi a v prvních letech jejich pozorování bylo k dispozici více hypotéz vysvětlujících jejich existenci než pozorovaných exemplářů. Petra Suková z ASU společně s kolegy z Polska prezentovala studii spojující v jednom modelu původce dlouhých záblesků gama a vlastnosti černých děr nedávno pozorovaných novým oknem astrofyziky – gravitačními vlnami.
Gama záblesky jsou fascinujícím jevem objeveným koncem šedesátých let šťastnou náhodou. Zatímco záření všech ostatních zdrojů gama záření na obloze počítáme pomalu po jednotlivých fotonech, gama záblesky na krátkou chvíli zasvítí s takovou energií, že přezáří všechny ostatní objekty na obloze (v gama oboru, samozřejmě). Protože je ale u gama záření celkem těžké určit přesně směr odkud přišlo, nevědělo se, odkud vlastně záblesky přicházejí a jejich povaha tak byla dlouho pro mnohé vědce velkou provokací. V tomto sehrály důležitou roli robotické dalekohledy, přičemž španělská síť BOOTES je v provozu již více než deset let. Úspěchy této sítě shrnuje Martin Jelínek z ASU.
Po svém „zrození“ ve Velkém třesku se vesmír skládal převážně z vodíku a několika atomů helia. Jedná se o nejlehčí prvky v periodické tabulce prvků. Během 13,8 miliardy let mezi velkým třeskem a současností vznikly všechny ostatní prvky. Mnoho z těchto těžších prvků vzniklo ve hvězdách procesem jaderné fúze. Tím však vznikly pouze prvky těžké maximálně jako železo. Jak vznikly těžší prvky?
Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.
Na počátku vesmíru, uvnitř horkého a nahuštěného prostředí, byly vytvořeny tři prvky, vodík (H), helium (He) a malé množství lithia (Li). V Mendělejevově periodické tabulce jich je dnes zapsáno celkem 118, valná většina z nich byla s největší pravděpodobností zformována uvnitř jader masivních hvězd, v supernovách a při srážkách neutronových hvězd.
Na Měsíci existuje voda. Samozřejmě pod povrchem. A to nikoli jen vázaná v minerálech nebo zachycená v hlubokém stínu kráterů, ale i ve formě vodního ledu v měsíčním regolitu, hlavně v blízkosti pólů a dokonce i jako podzemní jezera. Nová studie českých vědců přináší důkazy o výrazných rozdílech mezi polárními a nepolárními oblastmi Měsíce a identifikuje konkrétní místa, kde je pro výskyt vody větší pravděpodobnost.
Ke konci minulého roku jsme zachytili doposud nejjasnější gama záblesk, jenž přišel ze vzdálenosti, kterou současná fyzika považuje za vysoce nepravděpodobnou. Je to ojedinělé pozorování narážející na hranice dnešních fyzikálních teorií nebo je takových více? Nabízejí nové teorie gravitace vysvětlení pro tato pozorování?
Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.
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.
Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.
Astronomy po celém světě uchvátil nezvykle jasný a zároveň dlouhotrvající puls vysokoenergetického záření, který se kolem Země prohnal v neděli 9. října letošního roku. Emise pocházely z gama záblesku (GRB = gamma-ray burst), což jsou ty nejsilnější exploze, k jakým ve vesmíru dochází. Tento gama záblesk se navíc řadí mezi nejjasnější zatím pozorované jevy svého druhu.
Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.
V šestém dílu probíráme novinku o unikátním objevu černé díry střední hmotnosti zjištěnou pomocí gama záblesku a v hlavním tématu se s hostem Michalem Zajačkem z polské akademie věd bavíme o výzkumu středu naší Galaxie.
Jak se ve skvrnách na Slunci pohybují jasné útvary zvané penumbrální zrna, a co tento pohyb říká o vnitřní dynamice a magnetickém poli Slunce? Nová studie pomocí pokročilé počítačové simulace nabízí odpovědi, které rozšiřují výsledky předchozích pozorování a odhalují, jak složitý a proměnlivý je život penumbrálních zrníček.
Vítejte u pokračování ohlédnutí za významnou mezinárodní konferencí EWASS 2017 (Evropský týden astronomie a kosmického výzkumu), která se uskutečnila na konci června v Praze. V dnešním pokračování se podíváme na Observatoř Pierra Augera v Argentině, která je jedničkou na poli výzkumu částic s extrémně vysokými energiemi. Dále se zaměříme na zábleskové zdroje záření gama a směřování dalšího výzkumu v této oblasti. Závěrem dnešního dílu se podíváme na výsledky měření astrometrické družice Gaia.
Astronomové díky vesmírné observatoři XMM-Newton poprvé potvrdili přítomnost aktivního galaktického jádra (AGN) v tzv. „zeleném hrášku“ – zvláštním typu trpasličí galaxie s překotnou tvorbou hvězd. Tato objevná studie ukazuje, že i méně zářivé černé díry mohly hrát klíčovou roli při reionizaci raného vesmíru a poskytuje tak cenný pohled na růst černých děr v jeho prvních epochách.
Ne všechny hvězdy se chovají přesně podle kolonky, do níž spadají. Některé z hvězd například vykazují anomálie v chemickém složení, takové označujeme jako chemicky pekuliární. Marek Skarka ze Stelárního oddělení ASU vedl tým, který studoval hned dvojici chemicky pekuliárních hvězd v systému 50 Draconis. Práce ukazuje, že jde o velmi zajímavý systém, v němž se uplatňuje hned několik neobvyklých fyzikálních procesů.
Prach hraje zásadní roli v mezihvězdném prostředí, ovlivňuje vznik hvězd a planetárních systémů, ale také interakci se supernovami. Jaký osud čeká prachové částice po hvězdných erupcích a explozích supernov? Nová studie pomocí pokročilých numerických simulací zkoumá, jak různé faktory – včetně geometrie okolního prostředí a načasování výbuchu – určují, zda prach přežije, nebo bude zničen. Výsledky ukazují, že prach může být odolnější, než se dříve myslelo, a jeho osud závisí na složitém propojení fyzikálních procesů.
