Gama lúče (GRB) sú jedným z najenergetickejších fenoménov vo vesmíre a tiež jedným z najmenej skúmaných. Tieto výbuchy energie sa vyskytujú, keď masívna hviezda prechádza supernovou a vyžaruje dvojité lúče gama lúčov, ktoré sú viditeľné o miliardy svetelných rokov ďalej. Vedci úzko súvisia s tvorbou čiernych dier a vedci dychtivo študujú tento zriedkavý výskyt podrobnejšie.
Bohužiaľ, na tento účel sa vyskytlo málo príležitostí, pretože GRB majú veľmi krátku životnosť (trvajú len niekoľko sekúnd) a väčšina sa stala vo vzdialených galaxiách. Ale vďaka úsiliu používať súpravu ďalekohľadov dokázali astronómovia v januári 2019 nájsť GRB (označený ako GRB 190114C) už v januári 2019. Niektoré žiarenie z tohto GRB bolo najvyššou pozorovanou energiou, čo sa stalo míľnikom v histórii. astronómie.
Štúdia, ktorá opisuje tieto zistenia (s názvom „Pozorovanie inverzných Comptonových emisií z dlhotrvajúceho gama záblesku“), sa nedávno objavila v časopise. príroda a má sa objaviť v časopise Astronómia a astrofyzika. Štúdiu viedla Antonio de Ugarte Postigo z inštitútu Astrofísica de Andalucía a zúčastnili sa jej členovia spolupráce MAGIC, NASA a výskumných ústavov z celého sveta.
Zjednodušene povedané, GRB sú v skutočnosti celkom bežné a vyskytujú sa asi raz denne v pozorovateľnom vesmíre. Ale kvôli ich stručnej a prchavej povahe bolo veľmi ťažké trénovať nástroje na zdroji skôr, ako zmizli. Ale pomocou viacerých ďalekohľadov, ktoré sú optimalizované na detekciu gama žiarením, bol GRB 190114 pozorovaný práve včas.
To zahŕňalo observatórium Neila Gehrelsa NASA, vesmírny ďalekohľad Fermi Gamma-Ray, ako aj pozemné dvojča s hlavnou atmosférou gama zobrazovania Cherenkov (MAGIC), ktoré sa nachádza na Kanárskom ostrove La Palma a prevádzkuje ho Max Planck. Fyzikálny ústav (MPP).
Keď tieto teleskopy pozorovali GRB 190114C, zistili, že časť uvoľnenej energie meraná v rozmedzí 1Tera elektrónového voltu (TeV) - približne jeden biliónkrát toľko energie na fotón, aké bolo pozorované pri viditeľnom svetle. Na základe predchádzajúcich pozorovaní astronómovia odhadujú, že na dosiahnutie tejto úrovne energie musel materiál emitovaný z padajúcej hviezdy cestovať rýchlosťou 99,999% rýchlosťou svetla.
Inými slovami, materiál od umierajúcej hviezdy by sa musel urýchliť na samé hranice toho, čo môže fyzická hmota vydržať, aby sa vytvoril tento energetický výbuch. Tento materiál by sa potom vytlačil cez plynné oblaky, ktoré obklopujú hviezdu (zvyšky vonkajších vrstiev, ktoré boli fúkané), a spôsobil by šok, ktorý vytvorí samotný výboj gama žiarenia.
Vedci sa už dlho snažia pozorovať mimoriadne energetické emisie z GRB a tento konkrétny výbuch poskytol vôbec prvú príležitosť. Ako vysvetlil Dr. de Ugarte Postigo v tlačovej správe ESA / Hubble:
„Vedci sa dlho pokúšajú pozorovať emisie veľmi vysokej energie z gama lúčov. Toto nové pozorovanie je zásadným krokom vpred v našom chápaní gama lúčov, ich bezprostredného okolia a toho, ako sa hmota správa, keď sa pohybuje rýchlosťou 99,999% rýchlosti svetla. “
Pri pohľade do budúcnosti bude viac vesmírnych observatórií pozorovať supernovu, ktorá vyrábala GRB 190114C, aby sa dozvedela viac o svojom prostredí a o tom, ako sa tento extrémny výbuch vyrobil. Najmä európskym astronómom bol poskytnutý pozorovací čas pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu NASA / ESA na štúdium zdrojového prostredia.
Týmto snahám pomohli astronómovia využívajúci veľmi veľký ďalekohľad ESO (VLT) a Atacama Large Milimeter / submilimeter Array (ALMA) v Čile. Kombináciou svojich pozorovaní s údajmi získanými Hubbleom mohli astronómovia podrobnejšie pozorovať hostiteľskú galaxiu tejto GRB (ktorá sa nachádza asi 5 miliárd svetelných rokov od Zeme).
Ako Andrew Levan z Ústavu matematiky, astrofyziky a fyziky častíc astrofyziky na Radboud University v Holandsku vysvetlil:
„Hubbleove pozorovania naznačujú, že tento konkrétny výbuch sedel vo veľmi hustom prostredí, priamo uprostred jasnej galaxie vzdialenej 5 miliárd svetelných rokov. Toto je skutočne nezvyčajné a naznačuje to, že by to mohlo viesť k vytvoreniu tohto mimoriadne silného svetla. “
Tento míľnik je dôkazom rastúcej schopnosti astronomických nástrojov a rastúceho významu medzinárodnej spolupráce. Je to tiež v súlade so súčasným astronomickým vekom, v ktorom sa revolučné objavy stávajú čoraz bežnejšie. S každým ďalším rokom sa v súčasnosti pravidelne skúmajú javy, ktoré boli kedysi zle pochopené alebo obmedzené.
