Gama záblesk
Záblesky gama záření (GRB) jsou záblesky gama záření z extrémně energetických explozí. Byly pozorovány ve vzdálených galaxiích. Jedná se o nejsvítivější elektromagnetické události, které jsou ve vesmíru známy.
Výbuchy mohou trvat od milisekund až po několik minut, typický výbuch však trvá několik sekund. Po počátečním záblesku obvykle následuje déle trvající "dozáření" vyzařované na delších vlnových délkách (rentgenové, ultrafialové, viditelné světlo, infračervené a rádiové vlny).
Většina GRB je úzkým svazkem intenzivního záření, které se uvolňuje během supernovy, kdy se obrovská rychle rotující hvězda zhroutí a vytvoří černou díru. Zdá se, že podtřída GRB ("krátké" záblesky) pochází z jiného procesu, možná ze splynutí binárních neutronových hvězd.
Zdroje většiny GRB jsou od Země vzdáleny miliardy světelných let. To naznačuje, že jde o extrémně energetické exploze: typický výbuch uvolní za několik sekund tolik energie, kolik Slunce za celou dobu své existence, která činí 10 miliard let. Jsou velmi vzácné (několik na galaxii za milion let).
Všechny pozorované GRB pocházejí z oblasti mimo Mléčnoudráhu. Podobné jevy, měkké gama záblesky, jsou spojeny s magnetary uvnitř Mléčné dráhy. Předpokládá se, že záblesk gama v Mléčné dráze by mohl způsobit hromadné vymírání na Zemi. Žádný takový případ však není znám.
Umělecká ilustrace jasného gama záblesku v oblasti tvorby hvězd. Energie z exploze je vyzařována do dvou úzkých, opačně směřujících výtrysků.
Historie
Záblesky gama záření byly poprvé pozorovány koncem 60. let 20. století americkými družicemi Vela, které byly zkonstruovány za účelem detekce pulzů gama záření emitovaného jadernými zbraněmi testovanými ve vesmíru.
Dne 2. července 1967 ve 14:19 UTC zaznamenaly družice Vela 4 a Vela 3 záblesk gama záření, který se nepodobal žádné známé signatuře jaderných zbraní. Tým ve vědecké laboratoři v Los Alamos si nebyl jistý, co se stalo, ale nepovažoval to za zvlášť naléhavou záležitost, a tak data uložil k prošetření.
Analýzou různých časů příchodu záblesků, jak je zaznamenaly různé družice, se týmu podařilo určit hrubé odhady polohy šestnácti záblesků na obloze12-16 a definitivně vyloučit pozemský nebo sluneční původ. Objev byl zveřejněn v roce 1973.
Poloha všech záblesků záření gama detekovaných během mise BATSE na obloze. Rozložení je náhodné, bez koncentrace směrem k rovině Mléčné dráhy, která prochází vodorovně středem snímku.
Dlouhé gama záblesky
Většina pozorovaných událostí trvá déle než dvě sekundy a jsou klasifikovány jako dlouhé gama záblesky. Jsou studovány mnohem podrobněji než jejich krátké protějšky. Téměř každý dobře prozkoumaný dlouhý záblesk gama byl spojen s rychle se formující galaxií a v mnoha případech také se supernovou s rozpadem jádra. To dává dlouhé GRB do souvislosti se zánikem masivních hvězd. Pozorování dlouhých dosvitů GRB při vysokém červeném posuvu (velkých vzdálenostech) rovněž naznačují, že GRB vznikají v oblastech, kde se tvoří hvězdy. Je to proto, že pozorování vzdálených galaxií znamená nahlédnout zpět v čase do galaxií v dřívějším stadiu.
Energetika
Předpokládá se, že gama záblesky jsou vysoce soustředěné exploze, při nichž se většina energie výbuchu nachází v úzkém relativistickém proudu, který se pohybuje rychlostí přesahující 99,995 % rychlosti světla.
Přibližnou úhlovou šířku jetu (tj. stupeň vyzařování) lze odhadnout přímo na základě pozorování "zlomů jetu" ve světelných křivkách dosvitu: doba, po které pomalu se ztrácející dosvit začne náhle slábnout, protože jet zpomaluje a nemůže již tak účinně vyzařovat své záření. Pozorování naznačují výraznou variabilitu úhlu jetu v rozmezí 2 až 20 stupňů.
Vzhledem k tomu, že jejich energie je silně vyzařovaná (velmi úzká), gama záření vyzařované většinou záblesků Zemi mine a není nikdy detekováno. Když je gama záblesk namířen směrem k Zemi, soustředění jeho energie podél relativně úzkého svazku způsobí, že se záblesk jeví mnohem jasnější, než kdyby byla jeho energie vyzařována sféricky. Po zohlednění tohoto efektu je u typických gama záblesků pozorováno skutečné uvolnění energie přibližně 1044 J, tedy asi 1/2000 energetického ekvivalentu hmotnosti Slunce.
To je srovnatelné s energií uvolněnou v jasné supernově typu Ib/c (někdy nazývané "hypernova"). V poloze některých nejbližších GRB byly pozorovány velmi jasné supernovy.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co jsou záblesky gama?
Odpověď: Záblesky gama záření (GRB) jsou záblesky gama záření z extrémně energetických explozí.
Otázka: Jak dlouho GRB obvykle trvají?
A: GRB mohou trvat od milisekund do několika minut, i když typický záblesk trvá několik sekund.
Otázka: Co je zdrojem většiny GRB?
Odpověď: Většina GRB je úzkým svazkem intenzivního záření, které se uvolňuje během supernovy, když se obrovská rychle rotující hvězda zhroutí a vytvoří černou díru.
Otázka: Odkud pochází většina pozorovaných GRB?
Odpověď: Všechny pozorované GRB pocházejí z oblasti mimo galaxii Mléčná dráha.
Otázka: Kolik energie uvolní průměrný záblesk?
Odpověď: Typický záblesk uvolní za několik sekund tolik energie, kolik Slunce za celou dobu své existence, která činí 10 miliard let.
Otázka: Jak vzácné jsou události GRB?
Odpověď: Jsou velmi vzácné (několik na galaxii za milion let).
Otázka: Mohou záblesky gama představovat nějaké nebezpečí v naší galaxii?
Odpověď: Bylo naznačeno, že záblesk gama v Mléčné dráze by mohl způsobit hromadné vymírání na Zemi, ale žádný takový případ není znám.
