Stopa roztrhanej hviezdy

Záblesky gama žiarenia patria medzi najzáhadnejšie javy vo vesmíre. Tieto silné záblesky sa tradične rozdeľujú podľa dĺžky ich trvania do dvoch kategórií: dlhé sú tie, ktoré trvajú viac než dve sekundy, zatiaľ čo tie krátke sú kratšie než tento čas.

Ilustrácia zobrazuje gama záblesk GRB 191019A ako výsledok kolízie dvoch hviezd v hustom prostredí v okolí galaktického jadra. V skutočnosti jav nastal oveľa bližšie k superhmotnej čiernej diere v jadre galaxie, než zobrazuje táto kresba, ilustrácia International Gemini Observatory/ NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick/M. Zamani.

S ubiehajúcim časom a pribúdajúcimi údajmi sa klasifikácia založená na dĺžke zábleskov začala spájať s rôznymi zdrojmi gama žiarenia: zdá sa, že dlhotrvajúce zdroje vznikajú zo supernov pri kolapse jadier hviezd oveľa hmotnejších než naše Slnko. Krátke záblesky zasa pravdepodobne vznikajú, keď sa zrazia dva mimoriadne husté objekty, napríklad neutrónové hviezdy. Ako však narastal počet gama zábleskov, delenie na dve skupiny akoby už nestačilo.

Nový typ zdroja

V októbri 2019 vedci objavili gama zábleskový zdroj GRB 191019A, ktorý trval viac než minútu a pritom sa najskôr zdalo, že ide o štandardný dlhý záblesk vznikajúci pri výbuchu supernovy. Neskôr bola táto interpretácia spochybnená: nebola objavená nijaká supernova spojená s týmto zábleskom a záblesk bol o niečo slabší, než sa predpokladalo pre tento typ. Jeho hostiteľská galaxia nebola ani taká bohatá na formovanie nových hviezd, ako sme boli zvyknutí pri dlhých zábleskových zdrojoch.

Ilustrácia splynutia dvoch neutrónových hviezd, čo je jeden zo spôsobov, ako vzniká záblesk gama žiarenia, ilustrácia ESA 2002/Medialab

Všetky charakteristiky záblesku GRB 191019A poukazujú na to, že to môže byť člen novej triedy gama zábleskových zdrojov, ktoré vznikajú zo zrážajúcich sa kompaktných objektov, hoci trvajú dlhšie než dve sekundy. Tím vedený Robertom Eylesom-Ferrisom z Univerzity v Leicesteri vo Veľkej Británii skúmal inú možnosť: GRB 191019A vlastne vôbec nemusí byť obyčajný gama zábleskový zdroj. Namiesto toho vedci prišli s domnienkou, že skôr než supernova alebo kozmická zrážka tento jav spôsobila obyčajná hviezda, ktorá prešla veľmi blízko k superhmotnej čiernej diere a bola úplne roztrhaná jej gravitačnými slapovými silami.

Ultrahlboké rozrušenie

Niektoré parametre GRB 191019A, napríklad jeho poloha blízko centra hostiteľskej galaxie, zodpovedajú navrhnutej hypotéze. Iné charakteristiky, ako je dĺžka úkazu, sa zdajú byť s týmto vysvetlením v nesúlade, pretože rozrušenie slapovými silami by trvalo oveľa dlhšie – skôr mesiace než minúty. R. Eyles-Ferris predpokladá, že GRB 191019A nie je len nejaký obyčajný úkaz gravitačného rozrušenia objektu, ale ultrahlboký, pri ktorom je hviezda tak roztiahnutá gravitačnými slapovými silami čiernej diery, že čiernu dieru obalí a zráža sa aj sama so sebou, pričom vzniká relativistický výtrysk.

Gama záblesk GRB 191019A nemusí byť dôsledkom typického zábleskového zdroja, ale môže ísť o vzácny typ javu gravitačného rozrušenia objektu slapovými silami. Obrázok ukazuje práve takýto jav gravitačného rozrušenia hviezdy, ilustrácia NASA/ESA/D. Player (STScI).

R. Eyles-Ferris a jeho tím použili matematický model a ukázali, že svietivosť a časová škála záblesku GRB 191019A sú konzistentné s ultrahlbokým slapovým rozpadom. Ak je táto hypotéza správna, záblesk GRB 191019A je prvým prípadom takéhoto rozpadu a len piatym takýmto známym javom s výtryskom. Aj keď sú tieto javy veľmi vzácne, je pravdepodobné, že ďalší prípad sa raz vynorí kdesi z hĺbky vesmíru a tím R. Eylesa-Ferrisa má už spôsob, ako ich rozoznať: objaviť záblesk röntgenového žiarenia s nízkou energiou, ktorý vzplanie v momente, keď koliduje gravitačne rozrušená hviezda sama so sebou.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 8/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.