Neutrino z hvězdy roztrhané na kusy černou dírou
IceCube
Observatoř IceCube Neutrino (zkráceně IceCube ) má za úkol detekovat vysokoenergetická neutrina, která k nám přicházejí z vesmíru. Je součástí Amundsenovy-Scottovy stanice v Antarktidě.
Od roku 2010 tu vědci čekají na neutrina, která se mají zachytit v 1 km3 ledu. Jejich záchyt umožňuje skutečnost, že se při pohlcení neutrina v ledu generuje Čerenkovovo záření. To je následně sledováno citlivými optickými senzory (fotonásobiči).
Vědci přitom doufají, že jim IceCube poskytne znalosti o zdrojích neutrin ve vysoce energetických vesmírných procesech.
Proč vlastně neutrina? Co je na nich zvláštního?
Na první pohled se to může zdát nešikovné. Vždyť neutrina jsou právě ty částice, které se dají pozorovat jen velmi obtížně. Každou vteřinou prolétají každým centimetrem povrchu Země miliardy neutrin - a nikdo si jich nemá šanci všimnout. Reagují s vesmírnou hmotou totiž jen velmi, velmi nerada.
Proč se tedy vědci nespokojí s pozorováním jiných částic? Právě ona zdánlivá nevýhoda je totiž zároveň obrovskou výhodou. To, že jsou netečná, dovoluje neutrinům, aby se na Zemi vůbec dostala.
Jiné druhy částic nebo záření jsou daleko dříve pohlceny hmotou, které jim stojí v cestě, případně jsou odkloněny galaktickými magnetickými poli (když se jedná o nabité částice). Neutrina, která s hmotou reagují jen neochotně a magnetická pole je nechávají chladnými - jsou tedy ideálním prostředníkem při sledování katastrofických scénářů - jako je například roztržení hvězdy, padající do černé díry v centru své galaxie.
Zachycená neutrina
První takovou částici se podařilo zachytit v roce 2018.
Vědci odhadli její energii na 290 teraelektronvolt - to je 290 000 000 000 000 eV. Částice s úctyhodnou energií pocházela z tzv. blazaru - černé díry v centru cizí vzdálené galaxie.
Rok na to, 1. října 2019, se pak podařilo zachytit druhé neutrino podobného typu. Dostalo název IC191001A. IC označuje fakt, že bylo zachyceno v detektoru IceCube. Další číslice označují dobu záchytu - 2019 10.01. a písmeno A znamená, že šlo o první takový objev v daném dni.
Jak ale zjistit, jaký děj toto neutrino vyvolal?
Na pomoc přišel vědcům Zwicky Transient Facility - experiment, který prohledává nebe a hledá zajímavé krátkodobé úkazy. Pracuje s pomocí nové kamery připojené k Samuel Oschinově dalekohledu na Palomarské observatoři v Kalifornii. Do provozu byl uveden v roce 2018. Je pojmenována podle astronoma Fritze Zwickyho.
Jeho jméno vám bude povědomé - byl to astronom, který jako první postuloval existenci temné hmoty. Zwicky byl ovšem velice zvláštní člověk, dnes bychom ho nejspíš nazvali … samorost. Nebyl svým kolegům nikdy moc sympatický - a tak ani jeho teorie zpočátku nezískala téměř žádné podpůrce. Temnou hmotu se tak podařilo prokázat až o několik desetiletí později, když se Vera Rubin začala zajímat o pohyby hvězd v galaxii - a zjistila, že v ní musí být daleko více hmoty, než vidíme očima nebo různými teleskopy, které zkoumají nejrůznější druhy elektromagnetického záření. V galaxiích se zjevně nachází také hmota, která nezáří. Byla pojmenována “temnou hmotou” i když by jí spíše slušel název “průhledná”.
Systém skutečně našel jeden nadějný proces. V roce 2019 zaznamenal dávku záření z daleké galaxie. Toto záření se uvolnilo ve chvíli, kdy daleká černá díra v jádru této galaxie roztrhala na kusy hvězdu, která se k ní přiblížila.
Tidal Disruption Event AT2019dsg
Podobné příhody vlastně nejsou vůbec vzácné. Kolem velice hmotných černých děr v jádrech galaxií se pohybuje velké množství hvězd, které je obíhají po stále kratších drahách a jednoho dne se k nim přiblíží na takovou vzdálenost, kdy už jejich vnitřní soudržnost nezvládne odolával slapovým silám - a hvězda se musí nutně roztrhat na kusy.
Tento konkrétní jev dostal název Tidal Disruption Event AT2019dsg. Vědci odhadují, že zhruba polovina hmoty hvězdy byla vymrštěna do okolního prostoru, zatímco druhá polovina se stala součástí divoce rotujícího akrečního disku, který se nachází v blízkosti černé díry.
Vědci pak prozkoumali Tidal Disruption Event AT2019dsg v různých pásmech elektromagnetického spektra, aby se o něm dozvěděli více podrobností.
Jak vzniklo neutrino IC191001A?
Podobná neutrina mohou vznikat například tehdy, když spolu vzájemně kolidují protony s vysokou rychlostí a energií - nebo při srážce takových protonů s vysoce energetickým zářením.
Sama černá díra a její akreční disk jsou pak oním urychlovačem částic, které vytvářejí proud vysoce energetických protonů. Na pólech černé díry se uvolňují proudy částic, kterým se odborně říká “jet”. O vysoce energetické rentgenové záření se postaral oblak nabitých částic (plazma) v blízkosti jevu.
Na Zemi pozorované neutrino přitom vzniklo trochu později než proběhla samotná destrukce hvězdy. Mělo “zpoždění” přibližně půl roku. To odpovídá modelu, který se dá logicky popsat výše zmíněnými procesy.
Vědci se teď samozřejmě těší na další podobná neutrina - a také na to, že s jejich pomocí budou moci zjistit další a další detaily ze života černých děr.
Zdroje:https://www.nature.com/articles/s41550-020-01295-8,https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abf5e2
Dana Tenzler
Biologické stopy na exoplanetách
Jak se pozná, že se na cizí a slibně vypadající exoplanetě skutečně nachází život? Exoplanety jsou příliš daleko. Zbývá jen pozorování teleskopy. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Jakou barvu budou mít rostliny na exoplanetách?
Na exoplanetách může mít biosféra jinou barvu než je tomu na Zemi. Vědci našli argumenty pro existenci exoplanet s fialovými rostlinami. Jakou barvu mají rostliny na jiných planetách? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (4) - klamání tělem a přibarvování reality
Poslední část malého blogového seriálu o tom, proč jsou vlastně horniny barevné a proč je zbarvení minerálů podobné chování třídy plné dětí.
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (3) - co nutí děti zlobit?
Když rozebereme případ dětí z úplně zlobivé třídy (idiochromatismus - název si můžete zapamatovat podle toho, že se z takových dětí člověk musí zbláznit), zjistíme, že mají ke zlobení (a minerály k zabarvení) jen několik důvodů.
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (2) - proč jsou vlastně děti zlobivé?
V tomto díle blogového seriálu o barvě minerálů se dozvíte, kdo nebo co způsobuje tzv. alochromatismus, idiochromatismus a pseudochromatismus. (délka blogu 4 min.)
Další články autora |
Drahé a rezavé, řeší Ukrajinci zbraně z Česka. Ani nezaplatili, brání se firma
Premium České zbrojařské firmy patří dlouhou dobu mezi klíčové dodavatele pro ukrajinskou armádu i tamní...
Fica čekají nejtěžší hodiny, od smrti ho dělily centimetry, řekl Pellegrini
Zdravotní stav slovenského premiéra Roberta Fica je stabilizovaný, ale nadále vážný, řekl po...
Putinova časovaná bomba. Kadyrov umírá, rozjíždí se krvavý boj o trůny
Premium Ramzan Kadyrov ještě dýchá, v Čečensku se však už začíná hledat jeho nástupce. Naznačují to i...
Turisté si zajeli do Afghánistánu. Střelci část Evropanů povraždili i s průvodci
Neznámí ozbrojenci v pátek večer v provincii Bámján v centrální části Afghánistánu zabili tři...
Královna fetiše rozdráždila Ameriku. Její fotografce se klaní i feministky
Seriál „Nejkrásnější fotografka“ či „nejlepší pin-up fotografka na světě“. Taková čestná přízviska si...
ANALÝZA: Terorismus se vyplácí, vzkázali Palestincům. Gesto ve špatnou dobu
Premium Od spolupracovnice MF DNES v Izraeli Je to vzácnost, když Izraelci od rána vědí, co je ten den čeká. Ve středu to tak bylo. Od rána byly...
Turek: Z Nerudové mi bývá špatně, o hlasy komoušů a progresivistů nestojím
Bývalý automobilový závodník a lídr Přísahy s Motoristy Filip Turek patří mezi černé koně...
Rozhodněte o vítězi ankety Bloger roku 2023, hlasujte do konce května
Anketa Bloger roku 2023 je ve finále a o vítězi se rozhodne do konce května. Právě do posledního...
Na Mallorce se zřítila restaurace. Nejméně čtyři lidé zemřeli, desítky zraněných
Po pádu části budovy přímořské restaurace ve městě Palma na španělském ostrově Mallorca večer...
Rozdáváme tělové mléko Kind od Mádara ZDARMA
Kosmetiku Mádara určitě od nás už znáte – potkat jste je mohli veletrhu FOR KIDS v Praze nebo také v nedávném v uživatelském testování, kde jsme...
- Počet článků 978
- Celková karma 19,01
- Průměrná čtenost 1286x