Novinky

Konference Americké astronomické společnosti na téma astrofyziky vysokých energií 2016

Americká astronomická společnost pořádá svá pravidelná setkání zaměřená na různé oblasti astronomie, astrofyziky a kosmické fyziky, jež pokrývají jednotlivé tematicky zaměřené divize. V prvním dubnovém týdnu probíhá ve floridské Neapoli setkání (patnácté v pořadí) na téma "High Energy Astrophysics".

Bylo by obtížné vybrat jedno či dvě nejzajímavější témata, protože se v této oblasti děje mnoho zajímavých objevů, které přinášejí principiálně nové poznatky o vesmíru jako celku (temná hmota a temná energie), o jednotlivých objektech v něm obsažených (galaxie a hvězdy, exoplanety, neutronové hvězdy a černé díry, kvasary a mikrokvasary, ...), fyzikálních procesech (vznik kosmického záření, urychlení hmoty ve výtryscích) a nových metodách a přístrojích (kosmický dalekohled JWST, pozemní 30 metrový teleskop, detekce gravitačních vln z vesmíru, budoucí nástupce rentgenového satelitu Chandra), atd. atd.

Je pochopitelné, že tentokrát se velké pozornosti těší příspěvky věnované budoucím experimentům směřujícím k zachycení gravitačních vln a interpretaci jejich astronomického kontextu. Po nedávno oznámené první přímé detekci signálu vyvolaného splynutím dvou černých děr kdesi ve vzdálenosti 400 Mpc od Země (červený posuv z=0,09) nyní tým kolem interferometrického detektoru LIGO odhaduje, že bude potřeba alespoň stovka dalších pozitivních měření, než bude možné upřesnit vývojovou linku vedoucí ke splynutí černých děr. V současnosti spolu soupeří hypotéza o dvojhvězdném původu kolidujících černých děr s alternativou hovořící o srážkách probíhajících ve velmi hustých hvězdokupách. Změřené hmotnosti černých děr dosahují řádu třicetinásobku hmotnosti Slunce (přesněji řečeno 29 resp. 36 hmotností Slunce), což svědčí o tom, že měly pravděpodobně svůj původ ve velmi hmotných dávných hvězdách s nízkou metalicitou, jaké se již v dnešním vesmíru netvoří.

Ani po mírném naléhání z auditoria referující neprozradila, kolik dalších detekcí již nalezl tým ve svých datech z již uskutečněného měření - analýza dosud není dokončena. Kromě postupného zlepšování citlivosti již existujících interferometrů se vkládají velké naděje do (již zahájené) konstrukce nové soustavy LIGO India, která by měla být uvedena do provozu kolem r. 2020. Současná detekce z více soustav rozmístěných po zemském globu umožní určit velmi přesně pozici zdroje na obloze, a tím poskytne šanci dohledat protějšky těchto úkazů v elektromagnetickém spektru, tedy s pomocí optických dalekohledů, rentgenových detektorů a radioteleskopů.

Velkou pozornost z pochopitelných důvodů zaznamenaly první vědecké výsledky z japonské rentgenové družice Astro-H, ale také oficiální i neoficiální zprávy o jejím poškození a aktuálním stavu. Bohužel se zdá, že jsou první a zároveň poslední. Po nedávné "anomálii" jsou navzdory úsilí japonských inženýrů vyhlídky na záchranu družice nepravděpodobné, nicméně snahy o její stabilizaci dosud probíhají. Důvod této události, tzn. rozpadu družice zůstává zatím nejasný. Řada odborníků se kloní spíše k interní příčině destrukce satelitu než k původně uvažované kolizi s jiným objektem na dráze. Účastníci konference se s družicí pravděpodobně rozloučili na vlastní oči - poblikávání nestabilizovaného tělesa lze spatřit při přeletech družice nad obzorem na noční obloze.

Na konferenci zaujaly též novinky z týmu astro-částicové komunity sledující vysokoenergetické částice kosmického záření. Vylepšená soustava H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) je umístěna v africké Namibii a po doplnění o další větší teleskop s průměrem 28m umožňuje velmi přesnou lokalizaci zdroje. Detekce se provádí studiem spršky sekundárních částic vznikajících v atmosféře a produkujících Čerenkovovo záření. Byly zaznamenány až pevatronové (PeV) energie kosmického záření přicházející ze středu Galaxie - známý objekt Sagittarius A* - nicméně jejich původ a mechanismus urychlení na tak obrovské energie zůstávají zatím záhadou.

Také na Astronomickém ústavu AV ČR probíhá spolupráce s řadou amerických astronomů v oblasti vysokoenergetické astrofyziky, mj. při výzkumu černých děr a kompaktních hvězd v rámci dlouhodobého programu, který vede dr. Michal Bursa s partnery na Massachusetts Institute of Technology. Průběžné výsledky týkající se procesu chaotického urychlování částic na vysoké energie v koróně akrečních disků představil na konferenci Vladimír Karas ve spolupráci s Ondřejem Kopáčkem, Devaky Kunneriath a jejich kolegy z univerzity v Opavě.

Na přiloženém grafu z nové práce japonských autorů (Y. Fujita a kol.) ukazuje černá křivka celkové spektrum energií kosmického záření dopadajícího na povrch Země z jádra Galaxie a blízkých pozůstatků supernov (SNR). Barevné křivky představují rozklad na jednotlivé prvky. Změřený tok kosmického záření na těchto obrovských energiích svědčí mj. o dřívější velké aktivitě středu Mléčné dráhy, tedy podstatně větší, než je tomu v současnosti.