Svitanie nad temnými gama zábleskami

Záblesky žiarenia gama patria k javom, pri ktorých sa vo veľmi krátkom čase uvoľňuje obrovské množstvo energie. Niektoré z nich sa ale zdajú byť podozrivo slabé vo viditeľnom svetle. Tieto takzvané „temné gama záblesky“ boli dosiaľ najpodrobnejšie skúmané pomocou prístroja GROND a ďalekohľadu MPG/ESO s priemerom zrkadla 2,2 m na observatóriu La Silla v Čile. Vedcom sa podarilo ukázať, že na vysvetlenie ich povahy nie je potrebná žiadna exotická teória. Nízka jasnosť vo viditeľnom obore má niekoľko príčin a najdôležitejšia z nich je prítomnosť prachu medzi Zemou a zábleskom. Záblesky žiarenia gama (Gamma-ray bursts, skr. GRBs) sú krátkodobé javy trvajúce od zlomkov sekundy až po niekoľko minút a ich vysoko energetické žiarenie je detegované pomocou družíc. Pred 13 rokmi však astronómovia objavili u týchto explozívnych zdrojov oveľa dlhšie trvajúce vyžarovanie s nižšou energiou, ktoré je možné pozorovať niekoľko týždňov (niekedy aj rokov) po samotnom výbuchu. Tomuto javu hovoria astronómovia „dosvit“. Zatiaľ čo všetky gama záblesky javia dosvity v röntgenovom žiarení, len asi polovica z nich je pozorovateľná aj vo viditeľnom svetle a zvyšok je v tomto obore až záhadne slabý. Časť astronómov si myslela, že tieto „temné“ prípady sú prejavom úplne nového typu gama zábleskov, iní naopak predpokladali, že sa jedná o dôsledok veľmi veľkej vzdialenosti. Nedávne práce ukázali, že extrémne zoslabenie viditeľnej zložky svetla môže spôsobiť prach prítomný medzi zábleskom a nami. „Štúdium dosvitov je rozhodujúce pre identifikáciu objektov, ktoré spôsobujú záblesky gama, a pochopenie informácií, ktoré nám tieto javy prinášajú o vzniku hviezd v ranom vesmíre,“ hovorí vedúci práce Jochen Greiner (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Nemecko). Na konci roka 2004 vypustila americká NASA satelit Swift, ktorý z obežnej dráhy deteguje záblesky gama. Okamžite odosiela správu o ich pozícii pozemským observatóriám a tie môžu hneď začať sledovanie prípadného dosvitu. V tejto novej práci astronómovia skombinovali údaje z družice Swift s novými pozorovaniami získanými pomocou zariadenia GROND – prístroj určený na následné pozorovanie zábleskov gama, ktorý je pripojený k 2,2 m ďalekohľadu MPG/ESO na observatóriu La Silla v Čile. Vďaka tomu sa konečne podarilo vyriešiť záhadu chýbajúcich optických dosvitov. Unikátnou vlastnosťou zariadenia GROND, ktorá ho predurčuje na pozorovanie zábleskov, je veľmi rýchla reakcia – potom čo dorazí varovanie zo satelitu Swift, je prístroj v rámci „módu rýchlej odozvy“ (Rapid response Mode) schopný počas niekoľkých minút pozorovať miesto záblesku, a to paralelne v siedmich filtroch pokrývajúcich viditeľnú a blízku infračervenú oblasť spektra. Vďaka kombinácii údajov získaných prístrojom GROND s údajmi z družice Swift mohli astronómovia presne určiť množstvo energie uvoľnenej pri dosvite v širokom pásme vlnových dĺžok od röntgenového žiarenia až po blízku infračervenú oblasť. Tieto údaje potom použili na stanovenie množstva prachu, ktorým žiarenie prechádzalo na ceste k Zemi. Dosiaľ astronómovia v tomto smere pracovali len s hrubými odhadmi. Členovia týmu použili túto rozsiahlu dátovú vzorku, vrátane vlastných meraní pomocou prístroja GROND, v spojení s údajmi z ďalších veľkých ďalekohľadov ako je VLT (Very Large Telescope, Cerro Paranal v Čile – 4 kusy 8,2 m ďalekohľadov) k odhadu vzdialenosti takmer všetkých zábleskov, ktoré mali k dispozícii. Objavili, že značná časť z nich je zoslabená prachom na 60 - 80 % pôvodnej intenzity a efekt sa zvýrazňuje v prípade veľmi vzdialených javov, kde majú pozorovatelia k dispozícii len 30 - 50 % svetla . Na základe toho astronómovia usudzujú, že väčšina temných gama zábleskov sú tie, u ktorých došlo k úplnému pohlteniu viditeľnej zložky žiarenia, ešte než dorazila k Zemi. „V porovnaní s mnohými prístrojmi na veľkých ďalekohľadoch je GROND lacný a relatívne jednoduchý prístroj, ktorý bol napriek tomu schopný vyriešiť záhadu temných zábleskov gama,“ uzatvára Greiner.

RNDr. Zdeněk Komárek