Tisková zpráva
Svítání nad temnými gama záblesky
16. prosince 2010
Záblesky záření gama patří k jevům, při kterých se ve velmi krátkém čase uvolňuje obrovské množství energie. Některé z nich se ale zdají být podezřele slabé ve viditelném světle. Tyto takzvané 'temné gama záblesky' byly dosud nejpodrobněji zkoumány pomocí přístroje GROND a dalekohledu MPG/ESO o průměru primárního zrcadla 2,2 m na observatoři La Silla v Chile. Vědcům se podařilo ukázat, že k vysvětlení jejich povahy není potřeba žádné exotické teorie. Nízká jasnost ve viditelném oboru má několik příčin a nejdůležitější z nich je přítomnost prachu mezi Zemí a zábleskem.
Záblesky záření gama (Gamma-ray bursts, GRBs) jsou krátkodobé jevy trvající od zlomků sekundy až po několik minut a jejich vysoce energetické záření je detekováno pomocí družic. Před 13 lety však astronomové u těchto explozivních zdrojů objevili mnohem déle trvající vyzařování s nižší energií, které lze pozorovat několik týdnů (někdy i let) po samotném výbuchu. Tomuto jevu astronomové říkají 'dosvit'.
Zatímco všechny gama záblesky [1] jeví dosvity v rentgenovém záření, jen asi polovina z nich je pozorovatelná také ve viditelném světle a zbytek je v tomto oboru až záhadně slabý. Část astronomů si myslela, že tyto temné případy jsou projevem úplně nového typu gama záblesků; jiní naopak předpokládali, že se jedná o důsledek velmi velké vzdálenosti. Nedávné práce ukázaly, že extrémní zeslabení viditelné složky světla může způsobit prach přítomný mezi zábleskem a námi.
„Studium dosvitů je rozhodující pro identifikaci objektů, které způsobují záblesky gama, a pochopení informací, které nám tyto jevy přinášejí o vzniku hvězd v raném vesmíru,“ říká vedoucí práce Jochen Greiner (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching u Mnichova, Německo).
Na konci roku 2004 vypustila americká NASA satelit Swift, který z oběžné dráhy detekuje záblesky gama. Okamžitě odesílá zprávu o jejich pozici pozemním observatořím a ty mohou ihned zahájit sledování případného dosvitu. V této nové práci astronomové zkombinovali data z družice Swift s novými pozorováními provedenými pomocí zařízení GROND [2] – přístroj určený k následnému pozorování záblesků gama, který je připojen k dalekohledu MPG/ESO o průměru primárního zrcadla 2,2 m na observatoři La Silla v Chile. Díky tomu se konečně podařilo vyřešit záhadu chybějících optických dosvitů.
Unikátní vlastností zařízení GROND, která jej předurčuje k pozorování záblesků, je velmi rychlá reakce – poté co dorazí alert ze satelitu Swift, je přístroj v rámci 'Módu rychlé odezvy' (Rapid response Mode) schopen během několika minut pozorovat místo záblesku, a to paralelně v sedmi filtrech pokrývajících viditelnou a blízkou infračervenou oblast spektra.
Díky kombinaci dat získaných přístrojem GROND s údaji z družice Swift mohli astronomové přesně stanovit množství energie uvolněné při dosvitu v širokém pásmu vlnových délek od rentgenového záření až po blízkou infračervenou oblast. Tyto údaje pak použili ke stanovení množství prachu, kterým záření procházelo na cestě k Zemi. Doposud astronomové v tomto směru pracovali jen s hrubými odhady. [3]
Členové týmu použili tento rozsáhlý datový vzorek, včetně vlastních měření pomocí GROND, ve spojení s údaji z dalších velkých dalekohledů jako ESO/VLT, k odhadu vzdálenosti téměř všech záblesků, které měli k dispozici. Objevili, že značná část z nich je zeslabena prachem na 60-80 % původní intenzity a efekt se zvýrazňuje v případě velmi vzdálených jevů, kde mají pozorovatelé k dispozici jen 30-50 procent světla [4]. Na základě toho astronomové usuzují, že většina temných gama záblesků jsou ty, u kterých došlo k úplnému pohlcení záření viditelné složky, ještě než dorazila k Zemi.
„Ve srovnání s mnoha přístroji na velkých dalekohledech je GROND levný a relativně jednoduchý přístroj, který byl přesto schopen vyřešit záhadu temných záblesků gama,“ říká Greiner.
Poznámky
[1] Gama záblesky kratší než 2 s jsou označovány jako 'krátké', delší jako 'dlouhé'. Dlouhý typ, studovaný v rámci této práce, je spojen s výbuchy supernov v galaxiích s intenzivní hvězdnou tvorbou. Vznik krátkých záblesků není dosud dobře pochopen, ale předpokládá se, že jejich příčinou je spojení dvou kompaktních objektů, například neutronových hvězd.
[2] Přístroj GROND (Gamma-Ray Optical and Near-infrared Detector) byl navržen a postaven v Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics ve spolupráci s Tautenburg Observatory, pracuje od srpna 2007.
[3] V nedávné době byla zveřejněna řada prací vztahujících se k temným zábleskům gama. Počátkem letošního roku sledovali astronomové gama záblesk pomocí dalekohledu Subaru a na základě tohoto pozorování publikovali hypotézu, že temné záblesky mohou představovat samostatnou podtřídu s odlišným mechanismem vzniku, jako například spojení složek dvojhvězdy. Další studie byla publikována loni a je založena na pozorování Keckova dalekohledu. Astronomové studovali mateřské galaxie 14 temných záblesků, a na základě jejich malého rudého posuvu označili odstínění prachem jako pravděpodobný mechanismus vzniku opticky temných záblesků. V nové práci, která je tématem této tiskové zprávy, bylo zkoumáno 39 záblesků včetně 20 temných. Jde dosud o jedinou práci, kde nebyly použity žádné dodatečné předpoklady a přímo měřeno množství prachu způsobujícího zeslabení viditelné emise.
[4] Optický dosvit velmi vzdáleného záblesku je v důsledku rozpínání vesmíru posunut k červené části spektra – původně emitované záření mělo kratší vlnovou délku, bylo blíže modré části spektra, než to které detekujeme. Jelikož modré a ultrafialové záření je prachem zeslabováno více než červené, je celkový efekt zeslabení prachem významnější pro vzdálené gama záblesky. A proto je také důležitá schopnost zařízení GROND pozorovat záření v blízké infračervené oblasti.
Další informace
Výzkum byl prezentován 16. prosince 2010 v časopise Astronomy & Astrophysics.
Složení týmu: J. Greiner (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik [MPE], Německo), T. Krühler (MPE, Universe Cluster, Technische Universität München), S. Klose (Thüringer Landessternwarte, Německo), P. Afonso (MPE), C. Clemens (MPE), R. Filgas (MPE), D.H. Hartmann (Clemson University, USA), A. Küpcü Yoldaş¸ (University of Cambridge, UK), M. Nardini (MPE), F. Olivares E. (MPE), A. Rau (MPE), A. Rossi (Thüringer Landessternwarte, Germany), P. Schady (MPE) a A. Updike (Clemson University, USA)
ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 14 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.
Odkazy
- odborný článek v A&A
- webová stránka GROND website
- snímky observatoře La Silla
- snímky dalekohledu MPG/ESO
Kontakty
Jochen Greiner
Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3847
Email: jcg@mpe.mpg.de
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network
a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org
O zprávě
Tiskové zpráva č.: | eso1049cs |
Typ: | Unspecified : Cosmology : Phenomenon : Gamma Ray Burst |
Facility: | MPG/ESO 2.2-metre telescope |
Instruments: | WFI |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.