Vďaka satelitu Swift a niekoľkým pozemným optickým ďalekohľadom sa astronómovia učia viac o tzv. „Temných“ zábleskoch gama žiarenia, ktoré sú žiarivé pri emisiách gama a röntgenového žiarenia, ale s malým alebo žiadnym viditeľným svetlom. Tieto temné výbuchy tiež poskytujú astronómom informácie o hľadaní oblastí tvorby hviezd, ktoré sú skryté prachom. "Naša štúdia poskytuje presvedčivé dôkazy o tom, že veľká časť formácie hviezd vo vesmíre je skrytá prachom v galaxiách, ktoré nevyzerajú inak zaprášené," uviedol Joshua Bloom, docent astronómie na UC Berkeley a hlavný autor štúdie, ktorý predstavil svoje zistenia na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Kalifornii.
Výbuchy gama žiarením sú najväčšími explóziami vo vesmíre, ktoré sú schopné vyprodukovať toľko svetla, že ho pozemské teleskopy ľahko zistia o miliardy svetelných rokov ďalej. Astronómovia sa už viac ako desať rokov zmätili nad povahou takzvaných temných impulzov, ktoré produkujú gama lúče a röntgenové lúče, ale málo alebo žiadne viditeľné svetlo. Tvoria zhruba polovicu výbuchov zistených satelitom Swift od NASA od jej uvedenia na trh v roku 2004.
Štúdia zistila, že väčšina sa vyskytuje v normálnych galaxiách detegovateľných veľkými pozemnými optickými teleskopmi.
"Jedným z možných vysvetlení temných nárazov bolo to, že sa vyskytovali tak ďaleko, že ich viditeľné svetlo úplne zhaslo," uviedol Bloom. Vďaka expanzii vesmíru a zahusťujúcej hmle plynného vodíka pri zvyšujúcich sa kozmických vzdialenostiach nevidia astronómovia žiadne viditeľné svetlo z objektov vzdialených viac ako 12,9 miliárd svetelných rokov. Ďalšia možnosť: V galaxiách explodovali tmavé výbuchy s neobvykle silnými množstvami medzihviezdneho prachu, ktorý absorboval žiarenie svetla, ale nie jeho žiarenie vyššej energie.
Použitím jedného z najväčších svetových optických teleskopov, 10 metrov Keck I na Havaji, tím hľadal neznáme galaxie na miestach 14 tmavých výbuchov objavených Swift. "Pri jedenástich z týchto výbuchov sme našli slabú normálnu galaxiu," uviedol Daniel Perley, postgraduálny študent UC Berkeley, ktorý viedol štúdiu. Keby boli tieto galaxie umiestnené v extrémnych vzdialenostiach, nemohol ich vidieť ani Keckov teleskop.
K väčšine výbuchov gama žiarenia dochádza, keď dôjdu masívne hviezdy z jadrového paliva. Keď sa ich jadro zrúti do čiernej diery alebo neutrónovej hviezdy, prúdom plynu prúdia procesy, ktoré nie sú úplne pochopené, úder hviezdou a výbuch do vesmíru. Tam narážajú na plyn, ktorý predtým preliala hviezda, a zohrievajú ho, čo vytvára krátkodobé dosvit v mnohých vlnových dĺžkach vrátane viditeľného svetla.
Štúdia ukazuje, že temné výbuchy musia byť podobné, s výnimkou prašných škvŕn v hostiteľských galaxiách, ktoré zakrývajú väčšinu svetla v ich dosvitu.
Astronómovia skúmali 14 vzplanutí, ktorých optické svetlo bolo buď omnoho slabšie, ako sa očakávalo, alebo úplne chýbalo. Zistili, že takmer každý „temný“ výbuch gama žiarenia má hostiteľskú galaxiu, ktorú je možné zistiť pomocou veľkých optických teleskopov.
Tvorba hviezd sa vyskytuje v hustých oblakoch, ktoré sa rýchlo zaplňujú prachom, pretože najmohutnejšie hviezdy rýchlo starnú a explodujú, pričom novo vytvorené prvky chrlí do medzihviezdneho média, čím sa vytvorí nová hviezda. Astronómovia preto predpokladajú, že v prachovo naplnených galaxiách sa vyskytuje veľké množstvo hviezd, ale meranie množstva prachu, ktorý sa tento proces vytvoril vo vzdialených galaxiách, sa ukázalo byť mimoriadne náročné.
Hviezdy, o ktorých sa predpokladá, že explodujú, keď výbuchy gama žiarenia žijú rýchlo a zomierajú mladé. Temné výbuchy môžu predstavovať hviezdy, ktoré sa nikdy nedostali ďaleko od prašných mrakov, ktoré ich tvorili.
Výboje gama žiarenia boli zistené na infračervených vlnových dĺžkach až do 13,1 miliárd svetelných rokov. „Keby prasknutia gama lúčmi boli časté pred 13 miliardami rokov - menej ako miliarda rokov po vytvorení vesmíru, mali by sme ich odhaliť,“ vysvetlil člen tímu S. Bradley Cenko, tiež v UC Berkeley. "Nie, čo naznačuje, že prvé hviezdy sa formovali menej šialeným tempom, ako navrhovali niektoré modely."
Astronómovia usudzujú, že v takýchto vzdialenostiach sa môže vyskytnúť menej ako asi 7 percent temných impulzov a navrhujú rádiové a mikrovlnné pozorovanie nových galaxií, aby lepšie pochopili, ako ich prašné oblasti blokujú svetlo. Papier o zisteniach bol predložený do Astronomického vestníka.
Zdroj: NASA, UC Berkeley, AAS
