Mohutné záblesky vo vesmíre

01.05.2015

 

Späť -- Úvodná stránka      -- Ďalší >



Röntgenove kruh šíriace sa po gama výbuchu.
Poďakovanie: S. Vaughan, R. Willingale (http://www.star.le.ac.uk/), ESA, XMM


Gama výbuchy sú náhle intenzívne záblesky gama lúčov, ktoré na pár oslepujúcich sekúnd osvietia oblohu, ktorá je v oblasti gama inak skoro tmavá (gama častice sú vysoko energetické fotóny s energiou nad 1 MeV). Sú detekované v priemere raz za deň a pokiaľ sa objavia, tak pri nich bledne každý iný zdroj gama žiarenia, vrátane nášho Slnka.
Najväčší pokrok sa urobil za posledné 3-4 roky, vrátane objavenia pomaly dohasínajúceho dodatočného žiarenia gama výbuchu a identifikácie vzdialených galaxií, v ktorých gamma výbuchy vznikajú. Mnohé zistenia poukazujú na úzku spojitosť gama výbuchov s hviezdotvornými procesmi, prípadne s výbuchmi supernov (zánikmi hviezd). Dobrým kandidátom pre zdroje gama výbuchov sú aj čierne diery. Z dĺžky trvania výbuchu (väčšina do 5 sekúnd) a z množstva uvoľnenej energie možno na základe relativity usúdiť, že celý proces prebehne v malom regióne (s priemerom len niekoľko miliónov kilometrov).
Pri gama výbuchu sa uvoľní energia, ktorá je porovnateľná s pokojovou energiou nášho Slnka (E=mc2 a to predstavuje v prípade Slnka 1047J). Pri trvaní pár sekúnd tento výkon presahuje výkon celej našej Galaxie. K téme samotných gama výbuchov sa vrátime v niektorej našej správe v budúcnosti.


Rozloženie pozorovaných gama výbuchov na mape oblehy. Je vidieť, že rozloženie je skutočne rovnomerné. Farba znázorňuje energiu fotónov pri záblesku.
S poďakovaním: Univerzite Leicester

Veľkým prínosom je, že začíname rozumieť doznievajúcemu röntgenovému žiareniu (a zábleskom v optickej oblasti), ktoré trvajú väčšinou niekoľko dní po gama výbuchoch, prípadne sa zjavujú až niekoľko dní po gama výbuchoch.
Pozorovanie gama výbuchov je v dôsledku ich krátkeho trvania a naprosto náhodného rozdelenia po oblohe (nevykazujú žiadnu pravidelnosť) mimoriadne obtiažne. Po objavení dodatočného žiarenia a vybudovaní monitorovacieho systému gama zábleskov, je možné sledovať aspoň dodatočné žiarenia v röntgenovej (hlavne) a optickej oblasti. Tieto pozorovania dopomohli v identifikácii miesta vzniku gama výbuchov.

Na slede obrázkov vyššie (zosnímaných teleskopom XMM-Newton), sú vidieť šíriace sa vlny, ktoré žiaria v röntgenovej oblasti. Vlny sa šíria rýchlosťou, ktorá niekoľko tisíc krát presahujú rýchlosť svetla (odporúčame dočítať všetko až do konca). Tento sled obrázkov je prvým takýmto sledom obrázkov, ktoré sa podarilo nasnímať v röntgenovej oblasti. Dôležité je pochopiť, že röntgenové kruhy väčšinou vznikajú v medzihviezdnom priestore nejakej hmloviny (napr. aj v Mliečnej dráhe), keď cez nie úplne prázdny medzihviezdny priestor preletia fotóny z gama výbuchu. Samotné zdroje gama výbuchov sú veľmi vzdialené a nenachádzajú sa v galaxiách, kde röntgenové kruhy vznikajú. Röntgenové žiarenie vzniká rozptylom gama žiarenia na plynoch v medzihviezdnom priestore. Gama častice (fotóny) sa šíry zo zdroja v podobe guľoplochy, ktorá keď prechádza cez plyny medzihviezdneho priestoru galaxie, vytvárajú kruhy, svietiace v röntgenovej oblasti.
Tieto kruhy sa šíria rýchlejšie než svetlo, ale nijakým spôsobom nie je teória relativity porušená. Vznik röntgenových kruhov je podobné tomu, keď reflektory automobilu zatáčajúceho v zákrute osvetlia upätie hory. Svetelné kruhy preletia cez úpätie obrovskou rýchlosťou. Ak budú hory dostatočne ďaleko a auto dostatočne rýchlo zatáčať, môžu kruhy letieť aj nadsvetelnou rýchlosťou. Tieto kruhy ale nie sú hmotné objekty, je to len miesto, ktoré je osvetlené reflektorom auta.
Porovnanie pozorovaných kruhov a animácie celej udalosti nájdete na domovskej stránke X-Ray and Observational Astronomy (Leicester).
Z veľkosti kruhov dokážeme povedať, vakej vzdialenosti sú plyny, v ktorých vznikajú. Tie na obrázku sú v našej galaxii, vo vzdialenosti 2900 svertelných rokov. Zaujímavé je, že v tomto prípade vidíme dvojicu kruhov a to je spôsobené tým, že guľová plocha gama častíc preletela aj cez druhú vrstvu plynov, ktoré sú vzdialené 4500 svetelných rokov.

Pri gama výbuchoch sa dozvedáme aj o rozložení plynov v Mliečnej dráhe. Takýto dvojitý ukaz predtýmnikdy nebol zaregistrovaný.


-AT-


< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >