08 May
Astronómovia z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics spoločne s kolegami z iných observatórií v USA a vo Veľkej Británii objavili zatiaľ najvzdialenejší objekt vo vesmíre - veľkolepú hviezdnu explóziu, gama záblesk, nachádzajúci sa vo vzdialenosti viac než 13 miliárd svetelných rokov. Tento záblesk (angl. Gamma-ray Burst, GRB - záblesk žiarenia gama) pomenovaný GRB 090423, bol zaregistrovaný družicou NASA s názvom „SWIFT" 23. 4. 2009 (podľa toho aj označenie objektu - GRB 090423) a za niekoľko minút po objave bolo začaté pozorovanie americkými a 
britskými tímami astronómov. Pozorovania preukázali, že táto rekordná explózia nastala v čase, keď vesmír bol starý len 630 miliónov rokov, tzn. že mal len jednu dvadsatinu svojho súčasného veku. „Snažím sa loviť záblesky žiarenia gama, už viac než desať rokov pátram po takýchto pompéznych úkazoch," hovorí Edo Berger, profesor Harvard University a vedúci tímu, ktorý ako prvý zaznamenal vznik záblesku. „Teraz máme k dispozícii prvý priamy dôkaz, že mladý vesmír sa len tak hemžil explodujúcimi hviezdami a novo vzniknutými čiernymi dierami, a to len niekoľko stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku," dodáva profesor Berger. Družica SWIFT, ktorá štartovala v roku 2004, zaznamenala 23. apríla tohto roka pomocou širokouhlého detektora zábleskov žiarenia gama BAT (Burst Alert Telescope) slabý gama záblesk trvajúci 10 sekúnd. Družica sa okamžite natočila tak, aby jej ďalekohľad pre ultrafialovú a optickú časť spektra (Ultraviolet/Optical Telescope) a röntgenový zobrazujúci ďalekohľad (X-Ray Telescope) mieril smerom na predpokladanú polohu zdroja žiarenia gama a vyslala o tom správu do riadiaceho centra. 
Družica SWIFT zaregistrovala slabnúci dosvit röntgenového žiarenia, ale nie viditeľného svetla. „To samotné naznačuje, že sa môže jednať o veľmi vzdialený objekt," vysvetľuje Edo Berger. Od určitej vzdialenosti vďaka rozpínaniu vesmíru dochádza k posuvu všetkého viditeľného svetla do oblasti dlhovlnného infračerveného žiarenia. Podobne môže byť posunuté ultrafialové žiarenie do oblasti viditeľného svetla, avšak jeho pohlcovanie plynným vodíkom bolo v rannej fáze vývoja vesmíru oveľa intenzívnejšie. „Keď sa pozeráte dostatočne ďaleko, nemôžete zbadať viditeľné svetlo zo žiadneho objektu," dodáva Berger. „Záblesk s najväčšou pravdepodobnosťou pochádza z výbuchu veľmi hmotnej hviezdy," hovorí Derek Fox (Penn State University). „Pozorovali sme zánik hviezdy - a pravdepodobne zrodenie čiernej diery - z jednej z najrannejších generácií hviezd vo vesmíre." Počas troch hodín po zaznamenaní gama záblesku zaznamenal Nial Tanvir (University of Leicester, Veľká Británia) so svojimi spolupracovníkmi zdroj infračerveného žiarenie v polohe udávanej na základe pozorovaní družice SWIFT. Na pozorovanie použil ďalekohľad UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope) umiestnený na Mauna Kea na Havajských ostrovoch. „Dosvit gama záblesku nám poskytol najviac informácií o vybuchujúcej hviezde a jej okolí," hovorí Tanvir. „Avšak pretože dosvit pohasínal veľmi rýchlo, museli sme sa ponáhľať s nastavením ďalekohľadu do požadovanej polohy." V rovnakom čase sa Berger a Fox usilovali o získanie infračervených snímok dosvitu záblesku pomocou ďalekohľadu Gemini North Telescope (tiež na Mauna Kea). Zdroj žiarenia sa podarilo zachytiť na snímke získanej v obore dlhého infračerveného žiarenia, avšak chýbal na snímkach získaných v obore kratších vlnových dĺžok infračerveného žiarenia (s vlnovou dĺžkou okolo 1 mikrometra). Tento „výpadok" je v súlade so vzdialenosťou okolo 13 miliárd svetelných rokov. Tak, ako sa rozširovala správa o rekordne vzdialenom objekte, ďalšie ďalekohľady na celom svete prerušovali plánovaný program a boli namierené na zdroj GRB 090423 aby sledovali dosvit ešte pred tým, než úplne pohasne. Detailnou analýzou spektra dosvitu v obore infračerveného žiarenia astronómovia potvrdili, že tzv. červený posuv zdroja gama záblesku je 8,2 - najvyšší, aký bol doteraz zmeraný. Tomu zodpovedá vzdialenosť objektu 13,035 miliardy svetelných rokov. Držiteľom predchádzajúceho rekordu bol záblesk, pozorovaný v septembri v roku 2008. Vykazoval červený posuv 6,7, čo znamená, že sa nachádza o 190 miliónov svetelných rokov bližšie než tohtoročný zdroj gama záblesku GRB 090423. „Tento nový záblesk žiarenia gama vymazal vše
tky doterajšie rekordy," poznamenáva Berger. „Celkom ľahko prekonal najvzdialenejšie galaxie a kvazary. Ukazuje, že tieto grandiózne úkazy môžeme využiť na štúdium prvej generácie hviezd a galaxií vo vesmíre." Záblesky gama žiarenia sú najsvietivejšie explózie vo vesmíre. Najčastejšie vznikajú, keď veľmi hmotná hviezda vyčerpá svoje zásoby nukleárneho paliva. Akonáhle sa jej jadro zmrští na čiernu dieru, výtrysky plynov - poháňané zatiaľ nie celkom pochopenými procesmi - doslova explodujú z hviezdy a uniknú do vesmíru. Tu narazia do oblakov plynu, vyvrhnutých už skôr a zohrejú ich na vysokú teplotu, čím dôjde, s určitým oneskorením, k vytvoreniu krátkeho dosvitu aj na iných (dlhších) vlnových dĺžkach než má gama žiarenie.
RNDr. Zdeněk Komárek
britskými tímami astronómov. Pozorovania preukázali, že táto rekordná explózia nastala v čase, keď vesmír bol starý len 630 miliónov rokov, tzn. že mal len jednu dvadsatinu svojho súčasného veku. „Snažím sa loviť záblesky žiarenia gama, už viac než desať rokov pátram po takýchto pompéznych úkazoch," hovorí Edo Berger, profesor Harvard University a vedúci tímu, ktorý ako prvý zaznamenal vznik záblesku. „Teraz máme k dispozícii prvý priamy dôkaz, že mladý vesmír sa len tak hemžil explodujúcimi hviezdami a novo vzniknutými čiernymi dierami, a to len niekoľko stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku," dodáva profesor Berger. Družica SWIFT, ktorá štartovala v roku 2004, zaznamenala 23. apríla tohto roka pomocou širokouhlého detektora zábleskov žiarenia gama BAT (Burst Alert Telescope) slabý gama záblesk trvajúci 10 sekúnd. Družica sa okamžite natočila tak, aby jej ďalekohľad pre ultrafialovú a optickú časť spektra (Ultraviolet/Optical Telescope) a röntgenový zobrazujúci ďalekohľad (X-Ray Telescope) mieril smerom na predpokladanú polohu zdroja žiarenia gama a vyslala o tom správu do riadiaceho centra. Družica SWIFT zaregistrovala slabnúci dosvit röntgenového žiarenia, ale nie viditeľného svetla. „To samotné naznačuje, že sa môže jednať o veľmi vzdialený objekt," vysvetľuje Edo Berger. Od určitej vzdialenosti vďaka rozpínaniu vesmíru dochádza k posuvu všetkého viditeľného svetla do oblasti dlhovlnného infračerveného žiarenia. Podobne môže byť posunuté ultrafialové žiarenie do oblasti viditeľného svetla, avšak jeho pohlcovanie plynným vodíkom bolo v rannej fáze vývoja vesmíru oveľa intenzívnejšie. „Keď sa pozeráte dostatočne ďaleko, nemôžete zbadať viditeľné svetlo zo žiadneho objektu," dodáva Berger. „Záblesk s najväčšou pravdepodobnosťou pochádza z výbuchu veľmi hmotnej hviezdy," hovorí Derek Fox (Penn State University). „Pozorovali sme zánik hviezdy - a pravdepodobne zrodenie čiernej diery - z jednej z najrannejších generácií hviezd vo vesmíre." Počas troch hodín po zaznamenaní gama záblesku zaznamenal Nial Tanvir (University of Leicester, Veľká Británia) so svojimi spolupracovníkmi zdroj infračerveného žiarenie v polohe udávanej na základe pozorovaní družice SWIFT. Na pozorovanie použil ďalekohľad UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope) umiestnený na Mauna Kea na Havajských ostrovoch. „Dosvit gama záblesku nám poskytol najviac informácií o vybuchujúcej hviezde a jej okolí," hovorí Tanvir. „Avšak pretože dosvit pohasínal veľmi rýchlo, museli sme sa ponáhľať s nastavením ďalekohľadu do požadovanej polohy." V rovnakom čase sa Berger a Fox usilovali o získanie infračervených snímok dosvitu záblesku pomocou ďalekohľadu Gemini North Telescope (tiež na Mauna Kea). Zdroj žiarenia sa podarilo zachytiť na snímke získanej v obore dlhého infračerveného žiarenia, avšak chýbal na snímkach získaných v obore kratších vlnových dĺžok infračerveného žiarenia (s vlnovou dĺžkou okolo 1 mikrometra). Tento „výpadok" je v súlade so vzdialenosťou okolo 13 miliárd svetelných rokov. Tak, ako sa rozširovala správa o rekordne vzdialenom objekte, ďalšie ďalekohľady na celom svete prerušovali plánovaný program a boli namierené na zdroj GRB 090423 aby sledovali dosvit ešte pred tým, než úplne pohasne. Detailnou analýzou spektra dosvitu v obore infračerveného žiarenia astronómovia potvrdili, že tzv. červený posuv zdroja gama záblesku je 8,2 - najvyšší, aký bol doteraz zmeraný. Tomu zodpovedá vzdialenosť objektu 13,035 miliardy svetelných rokov. Držiteľom predchádzajúceho rekordu bol záblesk, pozorovaný v septembri v roku 2008. Vykazoval červený posuv 6,7, čo znamená, že sa nachádza o 190 miliónov svetelných rokov bližšie než tohtoročný zdroj gama záblesku GRB 090423. „Tento nový záblesk žiarenia gama vymazal všetky doterajšie rekordy," poznamenáva Berger. „Celkom ľahko prekonal najvzdialenejšie galaxie a kvazary. Ukazuje, že tieto grandiózne úkazy môžeme využiť na štúdium prvej generácie hviezd a galaxií vo vesmíre." Záblesky gama žiarenia sú najsvietivejšie explózie vo vesmíre. Najčastejšie vznikajú, keď veľmi hmotná hviezda vyčerpá svoje zásoby nukleárneho paliva. Akonáhle sa jej jadro zmrští na čiernu dieru, výtrysky plynov - poháňané zatiaľ nie celkom pochopenými procesmi - doslova explodujú z hviezdy a uniknú do vesmíru. Tu narazia do oblakov plynu, vyvrhnutých už skôr a zohrejú ich na vysokú teplotu, čím dôjde, s určitým oneskorením, k vytvoreniu krátkeho dosvitu aj na iných (dlhších) vlnových dĺžkach než má gama žiarenie. RNDr. Zdeněk Komárek
GRB 090423 - najvzdialenejší objekt vo vesmíre
Dátum: 08.05.2009
Kategória: Zo sveta