Pred tromi mesiacmi zachytil ďalekohľad Swift na obežnej dráhe Zeme intenzívny lúč žiarenia gama. Jeho zdroj sa na oblohe premieta do oblasti súhvezdia Draka. Astronómovia zistili, že žiarenie pochádza z nepomenovanej galaxie, ležiacej vo vzdialenosti 3,8 miliardy svetelných rokov. Žiarenie trvá doteraz a podľa predpokladov vedcov zanikne až v budúcom roku.
Vysvetlenie tejto veľmi zvláštnej udalosti sa rodilo zložito: bolo treba odhaliť pôvod nesmierne intenzívneho žiarenia, ktoré urazilo cestu cez štvrtinu viditeľného vesmíru. Dôležitú úlohu pri lúštení kozmického hlavolamu zohrala nielen moderná technika, ale aj teoretické znalosti exotických vesmírnych útvarov. Ich dlhoročným štúdiom sa preslávil britský fyzik a kozmológ na vozíčku Stephen Hawking.
Žiarenie gama
Žiarenie gama vzniká na Zemi pri rádioaktívnom rozpade, čo vieme od roku 1900, keď gama lúče objavil francúzsky chemik a fyzik Paul Villard. Záblesky gama prichádzajúce z vesmíru objavili americké vojenské družice Vela až 67 rokov po Villardovi ako neplánovaný produkt sledovania sovietskej jadrovej aktivity v časoch studenej vojny.
Keď po niekoľkých rokoch dostali výsledky vojenských výskumov do rúk astronómovia, začali tieto záhadné lúče spájať s udalosťami, pri ktorých sa uvoľní veľké množstvo energie. Nie je úplne jasné, ktoré konkrétne to sú, no z bežného pohľadu by sme ich isto označili ako katastrofické. Najpravdepodobnejšími pôvodcami zábleskov gama môže byť totiž zrážka dvoch neutrónových hviezd, konzumácia neutrónovej hviezdy čiernou dierou alebo kolaps veľmi hmotnej hviezdy.
Prvá verzia: zánik hviezdy
Prvá verzia udalosti, ktorú zachytila družica Swift, znela: zo súhvezdia Draka k nám dorazil gama záblesk signalizujúci zánik hviezdy. To by nebola nijaká zvláštnosť. Hviezdy sa rodia a zanikajú, bežné je taktiež sledovanie vesmírnych gama zábleskov, ktorých životnosť sa ráta na sekundy, prípadne milisekundy. Existuje aj dlhodobejšie gama žiarenie, spojené so zánikom veľmi hmotných hviezd (30-násobne hmotnejších než Slnko).
Pozdrav z Draka však do nijakej z týchto kolónok nezapadal. Začínalo byť jasné, že Swift zachytil niečo nezvyčajné. 31. marca prišiel s novými výpočtami Joshua Bloom z Kalifornskej univerzity v Berkeley. Okrem meraní z laboratória Swift použil aj dáta zo záberov, ktoré urobili Hubblov vesmírny teleskop a röntgenové observatórium Chandra. Pretože išlo naozaj o horúcu novinku, kolegom ju rozposlal e-mailom. Článok o práci jeho tímu vyšiel až 16. júna v internetovej verzii časopisu Science. Vyšiel v ňom aj druhý článok spolupracujúceho tímu, vedúcim autorom ktorého je Andrew Levan z Warwickej univerzity vo Veľkej Británii.
„Stalo sa niečo úplne odlišné od akejkoľvek inej podobnej udalosti, ktorú sme doteraz videli,“ povedal Bloom pre internetový magazín Science Daily.
Podozrivý sa správal slušne
Drak smerom k Zemi nevyslal bežný záblesk gama. Na to trval príliš dlho. Okrem toho jeho zdroj sa zrejme ukrýval v strede nekatalogizovanej galaxie, vzdialenej takmer štyri miliardy svetelných rokov. Už dlhšie sa predpokladá, že v centrách galaxií, aj tej našej, sú ukryté neviditeľné supermasívne čierne diery, ktorých pôvod zostáva stále záhadou.
Čierna diera v strede galaxie teda bola podozrivá ako prvá. Podľa všetkého sa však dovtedy správala slušne, iba si čas od času „odgrgla“, keď pohltila trochu medzihviezdneho plynu. Vyzeralo to, že stále iba spí, takže astronómovia hľadali aj iné vysvetlenia.
Nakoniec však predsa len Bloom a jeho tím konštatovali, že jedinou udalosťou, ktorá mohla spôsobiť také mohutné a dlhodobé žiarenie gama, muselo byť skonzumovanie hviezdy centrálnou galaktickou čiernou dierou. Pohltená hviezda bola podľa vedcov hmotnostne porovnateľná s naším Slnkom, no centrálna čierna diera tieto slnečné parametre prevyšuje viac ako miliónkrát.
Pri takých obrovských rozdieloch v hmotnostných kategóriách nemôže nastať väčší problém, keď dieru napadne pochutiť si na hviezde, ktorá sa dostane do sféry jej gravitačného vplyvu. Fyzikálne zákony sa už postarajú o to, aby Dávid v nerovnom boji proti Goliášovi tentoraz nemal najmenšiu šancu.
Divoké objatie
Neviditeľný kozmický vysávač k sebe priťahoval hviezdu postupne, po špirále, ako keď z vane odteká voda. Gravitácia strhávala z povrchu hviezdy hmotu tak obratne, ako keby to bol pomaranč a čierna diera si ho najskôr chcela olúpať.
Záverečné objatie čiernej diery a rozhorúčenej hviezdy muselo byť skutočne divoké. Pri podobných udalostiach astronómovia uvažujú nad rýchlosťami blížiacimi sa rýchlosti svetla. Modelové výpočty pri splynutí čiernej diery a neutrónovej hviezdy napríklad hovoria, že tesne pred tým, než diera hviezdu prehltne, okolo seba oba objekty krúžia rýchlosťou rovnajúcou sa jednej tretine rýchlosti svetla vo vákuu, teda približne 100-tisíc kilometrov za sekundu. Uvoľní sa pri tom obrovské množstvo energie.
Výnimočná udalosť
Vedci vedení Bloomom odhadli, že pri záverečnej fáze pohltenia hviezdy unikla približne desatina jej hmotnosti. Premenila sa na vysoko koncentrovanú energiu, vyžiarenú vo forme gama lúča pozdĺž osi rotácie čiernej diery. Zhodou okolností, povedané inak - úplnou náhodou - smeruje os jej rotácie k Zemi.
Žiarenie pri predpokladanom pohlcovaní hmoty čiernou dierou už v minulosti astronómovia zaznamenali, bolo to však v röntgenovom, ultrafialovom alebo viditeľnom spektre. Gama žiarenie, ktoré nesie viac energie, je pri tomto úkaze podľa Blooma novinkou.
„V jednotlivej galaxii sa niečo také môže odohrať približne raz za sto miliónov rokov,“ odhadol Bloom. „Ide teda o jednorazovú udalosť a bol by som prekvapený, ak by sme niečo podobné zaznamenali v najbližších desiatich rokoch,“ povedal.
Ak teraz skutočne astronómovia pozorujú dozvuky udalosti, pri ktorej čierna diera pohltila hviezdu veľkosti nášho Slnka, potom sa podľa ich názoru v tejto galaxii už nič také neodohrá.
A čo naša galaxia?
V centre našej Mliečnej cesty tiež pokojne sedí veľká čierna diera. „Z diaľky to vyzerá, ako keby spala, no iba do chvíle, keď sa jej do cesty pripletie nejaká hviezda,“ povedal Bloom.
Kedy to bude a či vôbec, nevedno. No ak by aj tentoraz lúč gama žiarenia smeroval k Zemi, nebolo by to nič príjemné. Vedci študujúci takmer periodicky sa opakujúce pozemské katastrofy nasledované hromadným vymieraním druhov občas špekulujú o tom, že ich mohli spôsobiť aj relatívne blízke záblesky gama.
Vesmírny čas však plynie iným tempom než ten náš, takže sa asi v každom prípade budeme viac obávať nezamestnanosti, inflácie alebo bankrotu Grécka než gama lúčov z centra Mliečnej cesty.
Trocha horšie na tom budú prípadné inteligentné bytosti z galaxie Markarian 739, vzdialenej 425 miliónov svetelných rokov. V čase, keď oznámil svoj objav Bloom v Science Express, oznámil iný astronomický tím, že v strede galaxie Markarian 739 našiel už druhú superhmotnú čiernu dieru. Obe diery delí iba 11-tisíc svetelných rokov a jedna je nenásytnejšia ako druhá.
Galaxia Markarjan 739 sa tak stala jednou z najbližších a najjasnejších galaxií s dvojitým aktívnym galaktickým jadrom a súčasne aj miestom, kde by mala byť na turistickej mape Douglasa Adamsa pripevnená ceduľka s oznamom: „Radšej tie diery zďaleka obíďte.“
