Co jsou tajemné a výbušné záblesky záření gama alias GRB?

TLDR verze: Co způsobuje GRB alias záblesky záření gama furt nevíme – ale existuje několik teorií včetně černých děr!

Není záření jako záření

O původu GRBs jsme dříve fakt více tušili než věděli, ale po těch desítkách let pozorování už nám to začíná sedět do našich teorií. Pojďme na počátek toho všeho pozorování. De facto je to zápletka jak od Toma Clancyho!

Roky 1963-1965, studená válka v plném proudu a US of A vyslaly několik družic VELA, které měly špehovat utajené jaderné pokusy CCCP. Nedlouho po spuštění začaly Vely výskat, jako kdyby si Chruščev s Brežnevem odpalovali atomovky místo rachejtlí. Seismografy však mlčely. Napětí se dalo krájet.

Naštěstí (jak asi i víte!) však tato situace nepřelila studenou válku do vřícího kotlíku destrukce planety. Vědátorům od Vely totiž brzy došlo, že zdroje masivních výbuchů nepřicházejí z planety ale z kosmických dálav.

Záblesky záření gama jsou krátkým (sekundy trvajícím) masivním zábleskem o energii větší, než je svítivost celé Mléčné dráhy (o 10^11 hvězdách). Nejvíce u něj „svítí převážně“ skrze gama fotony.

Takový blikanec pak může nebo nemusí mít dlouhý dosvit (hodiny, dny), což je právě tím matoucím jevem pro astronomy. Obvykle, je-li za nějakým jevem jedna příčina, neměly by se následky nijak výrazně měnit. Zde však máme objekty, které bliknou za sekundu a klid jak po pěšině, přičemž jiné si jen tak masivně pšouknou (to nechceš) a pak svítí týden.

Kdo jim to povolil?!

Dosavadní teorie vedou k tomu, že za tím tyjátrem jsou zřejmě tři příčiny:

  1. Výbuch brutálně velké supernovy.
  2. Srážka neutronových hvězd.
  3. „Jiné příčiny“ – pravděpodobně srážky černých děr apod.

Třebas dva roky nazpět popsal článek v Nature poslední silný GRB.

Tento krásný GRBblikanec pozoroval NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope čerstvě před třemi lety. Ve 22:40 zaznamenala GRB 160625 jako slabý a superkrátký záblesk gama, nicméně tři minuty po něm přišel fakt masivní záblesk, hodný svého jména. Z původně vysoké intenzity pak dosvitoval celých 300 sekund, což si můžete krásně prohlédnout na obrázku níže.

Fascinujícím zjištěním bylo, že světlo v záblesku bylo polarizované. A to je zas co? 🙂 Totiž – normální světlo je řekněme „neuspořádané“ (jeho elektrická a magnetická osa se různě u každého fotonu natáčí), ale odrazem, průchodem či ovlivnění silnějším magnetickým polem donutíte všechny fotony hezky slušně polarizovat v jednom směru.

Jak tušíte, céé je správně i v tomto případě – astronomové si myslí, že právě silné magnetické pole polarizovalo světlo v tomto silném záblesku. Takové pole se obvykle nachází u velmi hustých a rychle rotujících objektů (prostě vesmírná dynama). Bílý trpaslík? Nah, málo. Neutronová hvězda? Skoro, ale furt slabý Takže to bude asi – pampadadáá – AKTIVNÍ ČERNÁ DÍRA.

Ony totiž černé díry jsou černé jen z podstaty svého horizontu událostí. Z toho nevyleze ani světlo, ale veškerý ten prach, bordel, planety, hvězdy a odvážný Matthew McConaughey rotují v akrečním disku. Tady se o sebe všechen ten materiál tře a přetíná magnetické siločáry.

Všechno to pak hodně září, obzvláště v RTG. Zdaří-li se a černá díra roztrhá nějaké větší kusance hmoty z okolí, tak některá nespadne za horizont událostí, ale jen jej „šmírne“ a urychlí se do pólů černé díry v podobě masivních výtrysků – jetů. Tyto výtrysky bývají vcelku stálé, jen se změnami intenzity, dle toho co zrovna černá díra roztrhá. Prostě kolem letí hvězda a vžhuuum, už není.

Jeden signál, různé zdroj

V případě GRB 160625 se tak nejspíše jedná právě o vznik mladé černé díry z impaktu dvou masivních objektů se silným magnetickým polem (menších černých děr, neutronových hvězd), které vyvolaly počátek výtrysku. Vědci právě tyto události berou jako hotovou učebnici poznatků o objektech. Ty jsou fakt swiňsky daleko, takže musíme aplikovat co nejvíce znalostí nejen z astronomie, ale třeba i z interakcí samotných částic při srážkách jako v CERNu.

No, a co ta hláška o možném smahnutí života? Tak si přátelé představte, kdyby takový GRB, co svítí mnohem více než celá galaxie, řachnul někde poblíž Země. To už byste nestihli ani obléct své hnědé bezpečnostní trenky.

A fskutečnosti se to možná v historii naší planety stalo. Další hojně citovaný článek z Nature od Adriana Melotta z The University of Kansas totiž spojuje vymírání před 440 miliony lety právě s tímto astronomickým úkazem.

Chemické analýzy na nerostech z této doby naznačují, že náhlým vzplanutím gama radiace mohlo dojít ke konverzi kyslíku a dusíku z atmosféry v NO2, který lidstvo zná dost dobře – protože je to sajrajt z komínů továren industriálního věku. K tomuto dlouhodobějšímu jevu se pak přidává okamžitý efekt náhlého radiačního ozáření. Při tom by změněná atmosféra mohla propustit i nějaké to gama až na úroveň povrchu Země. Přežily by nejspíše jenom uklízečky, co měly zrovna šichtu v protiatomových bunkrech.

Je pravděpodobné, že za GRB může více zdrojů, než jenom svačící černá díra. A že jde zkrátka o průvodní jev těch nejsilnějších kosmických kataklyzmat!

Takže tak to je přátelé – odhalíte krásnou věc z astrofyziky a najednou se díváte nejen do minulosti vesmíru (bo je to daleko v prostoru i čase, logicky), ale i vlastní planety, po níž kráčíme!

[JRN]

Přežití ve vesmíru není snadné i bez obřích kataklyzmat…

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze