Predstavte si udalosť tak prudkú, že v priebehu pár sekúnd uvoľní viac energie než naše Slnko za celé 10-miliardové trvanie svojej existencie.
Taký bol záblesk gama žiarenia GRB 190114C, ktorý sa odohral v januári 2019 vo vzdialenosti približne 4,5 miliardy svetelných rokov.
Čo je to vlastne GRB?
Záblesky gama žiarenia (Gamma-Ray Bursts) sú krátke, ale neuveriteľne silné impulzy energie, ktoré sa objavujú niekde vo vzdialenom vesmíre. Väčšina z nich vzniká v okamihu, keď masívna hviezda (spravidla viac než 30-krát ťažšia než Slnko) ukončí svoj život – jej jadro sa zrúti do čiernej diery a zvyšok hviezdy je vyvrhnutý von v dvoch úzkych prúdoch plazmy, ktoré sa pohybujú takmer rýchlosťou svetla.
Ak sa jeden z týchto „jetov“ náhodou namieri priamo na Zem, naše prístroje zaznamenajú extrémne silný záblesk gama žiarenia.
GRB 190114C – výbuch, ktorý prepísal učebnice
Tento konkrétny záblesk sa odohral v galaxii vo vzdialenosti asi 4,5 miliardy svetelných rokov. Satelit Swift ho zachytil 14. januára 2019 a okamžite upozornil observatóriá po celom svete.
O pár sekúnd neskôr sa naň zamerali aj pozemské teleskopy MAGIC na Kanárskych ostrovoch – a tie namerali žiarenie s energiou viac než 1 teraelektrónvolt (TeV)! To je miliardkrát viac, než energia fotónov viditeľného svetla.
Pre predstavu – v CERN-e, v najvýkonnejšom urýchľovači častíc na svete, dosahujeme podobné energie len pri zrážkach protónov, ktoré vyžadujú gigantický stroj s obvodom 27 kilometrov. A vesmír to zvládne v jednom okamihu, počas kolapsu hviezdy.
Fyzika extrémov
GRB 190114C sa stal prvým dôkazom, že záblesky gama žiarenia môžu produkovať aj vysokoenergetické žiarenie v oblasti TeV. To znamená, že v týchto výbuchoch sa častice urýchľujú na neuveriteľné rýchlosti – pravdepodobne prostredníctvom šokových vĺn v prúde materiálu vyvrhnutého z kolabujúcej hviezdy.
Astronómovia vďaka tomu môžu overovať teórie o synchrotrónovej radiácii – keď elektróny pohybujúce sa blízko rýchlosti svetla krúžia v magnetických poliach a vyžarujú energiu v podobe extrémne vysokoenergetických fotónov. Tento proces patrí medzi najefektívnejšie mechanizmy premeny kinetickej energie na žiarenie, aké vo vesmíre poznáme.
Krátky záblesk, dlhý odkaz
Záblesk trval len niekoľko desiatok sekúnd, no jeho dosah je trvalý. GRB 190114C nám pomáha pochopiť, že vesmír nie je miestom tichého kľudu a pohody, ale aj kozmickým laboratóriom extrémnych energií, ktoré prekonávajú všetko, čo dokážeme vytvoriť na Zemi.
Aj keď sa odohral miliardy svetelných rokov od nás, jeho žiarenie dopadlo na naše detektory – a na chvíľu nám dovolilo nazrieť do jednej z najnásilnejších udalostí v histórii vesmíru.
Foto: (Obrázky: ESA/HST et al.)
Autor: Hvezdáreň v Partizánskom.