HST ZUSTAVA NA STOPE POHASINAJICIHO VZPLANUTI GAMA,
PRVNI VYSLEDEK - EXTRAGALAKTICKY PUVOD



Don Savage, Headquarters, Washington, DC
Tammy Jones, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD
Ray Villard, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD

Nova pozorovani kosmickeho dalekohledu stale pohasinajiciho vzplanuti jednoho z nejtajemnejsich jevu ve vesmiru - vzplanuti zareni gama - zesiluji dukazy pro teorii, ze k temto obrovskym explozim dochazi ve velkych vzdalenostech, v jinych galaxiich. Protoze je muzeme pozorovat i v tak ohromnych vzdalenostech, jsou to nejenergetictejsi jevy ve vesmiru.

Posledni vysledky ziskal pristroj HST Imaging Spectrograph 5. zari, tedy temer pul roku po vybuchu. Vysledky byly oznameny 16. 9. na ctvrtem Huntsvillskem symposiu o Gamma Ray Burstech, ktere se konalo v NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL.

A. Fruchter, Space Telescope Science Institute in Baltimore, MD, rika, "HST je nyni jedininy dalekohled na svete, ktery muze sledovat nasledky teto exploze, protoze objekt od prvniho objevu pozemskymi dalekohledy jiz zeslabl na 1/500 sve jasnosti. Tato pozorovani nam davaji jedinecnou prilezitost lepe porozumet pricinam a katastrofickym souvislostem, ktere se vazi k takovym neuveritelnym vybuchum."


Hlavni objevy, ktere dosud HST ucinil:

1. Pokracujici obdobi pozorovatelnosti vzplanuti a rychlost poklesu jasnosti podporuji teorii ze zdroje zareni gama jsou "relativisticke" exploze (zareni se siri temer rychlosti svetla) v extragalaktickych vzdalenostech. Vybuch v nasi galaxii, ktery by byl tak jasny, jaky jsme pozorovali, by byl v prvnich tydnech spozdovan interstelarnim mediem a v techto chvilich by jiz zmizel nasim zrakum.
2. Pozorovani vyvraci drivejsi tvrzeni nekterych astronomu, ze vzplanuti gama se vuci hvezdnemu pozadi pohybuji (tento posun se nazyva vlasni pohyb). Pokud by gama zdroj mel mit vlastni pohyb, musel by se nachazet ve vzdalenosti mensi nez 30000 sv. let nebo pro predstavu asi ve vzdalenosti stredu nasi galaxie.
3. Mlhavy objekt, jez HST poprve potvrdil 26. 3. 1997 a ktery obklopoval misto vybuchu, zustal stale stejne jasny. To znamena, ze se nejedna o sousedni mlhovinu, ve ktere doslo k explozi, ale pravdepodobne o materskou galaxii.
4. Protoze k vybuchu nedoslo v centru materske galaxie, ale temer u jejiho okraje neni jev gama vzplanuti svazan s aktivitou v jadre galaxie. Pozorovani z HST pro tyto jevy podporuji model "fireallu".
"Tyto pozorovani podporuji teorii, ze pricinou vybuchu jsou kolize neutronovych hvezd, ale neni to jedine mozne vysvetleni. Pricina vzniku vybuchu je stale neznama. Fruchter rika, "I kdyz kolize neutronovych hvezd je jednim z teoretickych vysvetleni vzniku takovych explozi, ale neni jedina".

Pozorovani HST za posledniho pul roku ukazalo, ze zbytek po vybuchu slabne konstantni rychlosti, tak jak predpovida teorie. Nakonec i plyn tlaceny pred expandujici stelarni vlnou muze vytvorit dostatecny odpor k zastaveni exploze - podobne jako snehova lavina pred brazdou. Timto zpusobem muzeme vysvetlit to, ze zablesk gama vymizi. To, ze se tak jeste nestalo, cini reseni hadanky zablesku gama jeste zahadnejsi.

Pokud by ke vzplanuti doslo nedaleko od nas, mela by vysledna ohniva koule pouze dostatecnou energii k pohonu do vesmiru priblizne na mesic, kdyby pred sebou hrnula "horkou hradbu" nahromadeneho plynu a chladnoucich zbytku. To, ze vybuch se rozpinal do nesmirne vzdalenosti a v prostoru vytvoril mohutnou bublinu o prumeru jednoho svetelneho roku, znamena, ze exploze byla opravdu giganticka. Vezmeme-li v uvahu jasnost s jakou jsme objekt pozorovali, musel nastat v nektere z velmi vzdalenych galaxii.

Kdyz kosmicky dalekohled pozoroval 27. 3. 1997 poprve vzplanuti (nekolik tydnu po objevu) mel jasnost 26 mag. Astronomove pouzivaji k vyjadreni jasnosti objektu magnitudovou skalu. Nizsi magnituda odpovida jasnejsimu objektu. Nejslabsi okem postrehnutelne hvezdy jsou seste magnitudy.





Od 5. zari objekt snizil jasnost o petinu na 27.7 mag (asi 1/500000 jasnosti nejslabsich hvezd). Jasnost predpokladane materske galaxie zustava stale priblizne na 25 mag.

Schopnost pozorovat tento pohasinajici vybuch v nyni jasnejsi galaxii ma pouze dalekohled HST. Dosahuje potrebneho rozliseni a kontrastu. Vyzkumnici doufaji, ze budou moci pozorovat opticky protejsek az do faze uplneho pohasnuti.

Podrobnejsi popis pozorovani tohoto zajimaveho objektu byl publikovan v IAUC. Objekt astronomove oznacuji jako GRB 970228. A. Fruchter, M. Livio, D. Macchetto, L. Petro a K. Sahu, Space Telescope Science Institute; E. Pian a F. Frontera, ITESRE, CNR, Bologna; S. Thorsett, Princeton University; a M. Tavani, Columbia University a IFCTR, Milan, hlasi: "Kosmicky dalekohled porizoval 4.65 UT a 4.76 UT zari 575 s expozice opticky protejsek GRB 970228 (cf. IAUC 6584, 6588; van Paradijs a kol. 1997, Nature 386, 686). Na STIS snimcich byl detekovan opticky transient, bodovy zdroj i okolni mlhovina, ktere take zachytil na predchozich WFC2 snimcich Sahu a kol. (loc. cit. 387, 476. Mlhovina je priblizne kruhoveho tvaru, jeji prumer je asi 0".8 a opticky transient lezi v ramci mlhoviny u jejiho jizniho okraje. Urcili jsme jasnost bodoveho zdroje V = 28.0 0.25 a mlhoviny V = (25.7 0.15). Nova analyza predchozich snimku HST WFPC2, pozorovani F606W tohoto zdroje z 26. 3. a 7. 4. s pouzitim clonky stejne jako u STIS snimku dava jasnost mlhoviny V = (25.6 0.25) mag. Prumer mlhoviny je srovnatelny s galaxiemi podobne hvezne velikosti zachycenymi na znamem snimku z HST "Hubble Deep Field", zejmena jestlize vezmeme v uvahu moznou vizualni extinkci ve smeru GRB 970228, ktera je nejmene jedna magnituda (D. Lamb, Huntsville Symposium). Poloha bodoveho zdroje na STIS snimcich ukazuje ze objekt ma vuci predchozim HST snimkum vlastni pohyb (25 15) mas (viz take IAUC 6629); toto interpretujeme jako 2-s horni limit k vlastnimu pohybu asi 100 mas /rok. Docasny pokles jasnosti optickeho transientu lze dobre fitovat mocninnou funkci s indexem kolem -1.1. Nevyhovuji jen body mezi 6. a 13. breznem, jez vsechny se nachazi pod krivkou (viz Galama et al., loc. cit. 387, 479). Protoze existuje dlouhodoby soulad mezi GRB svetelnou krivkou a mocninnou funkci, lze aplikovat model relativistickeho vybuchu a z toho vyplyva, ze GRB 970228 je extragalakticky jev."

Space Telescope Science Institute pracuje prostrednicvim Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA) pro NASA, pod vedenim z Goddard Space flight Center, Greenbelt, MD. Hubble Space Telescope je projekt mezinarodni spoluprace mezi NASA a European Space Agency (ESA).

Snimky, ktere se vazi k tomuto clanku jsou v horni casti dnesni prilohy nebo elektronicky na WWW http://www.stsci.edu nebo primo na URL: http://oposite.stsci.edu/pubinfo/PR/97/30.html, ci na nasi BBS a WWW http://astro.sci.muni.cz/. Snimky take ziskate na anonymnim serveru oposite.stsci.edu v adresari /pubinfo: (gif/grb0228b.gif (GIF) a jpeg/grb0228b.jpg) (JPEG).