Zahvaljujući Swift satelitu i nekoliko zemaljskih optičkih teleskopa astronomi uče više o takozvanim "tamnim" rafalima gama zraka koji su svijetli u emisijama gama i rendgenskih zraka, ali s malo ili nimalo vidljive svjetlosti. Ti tamni pragovi također pružaju astronomima uvid u pronalaženje područja formiranja zvijezda koja su skrivena prašinom. „Naša studija pruža uvjerljive dokaze da je veliki dio stvaranja zvijezda u svemiru skriven prašinom u galaksijama koje se inače ne pojavljuju prašnjave“, rekao je Joshua Bloom, izvanredni profesor astronomije na UC Berkeley i stariji autor studije, koji je predstavio njegova otkrića na sastanku Američkog astronomskog društva u Kaliforniji.
Eksplozije gama zraka najveće su eksplozije u svemiru, sposobne proizvesti toliko svjetla da ga zemaljski teleskopi lako otkriju na nekoliko milijardi svjetlosnih godina. Ipak, više od desetljeća astronomi su zagonetni oko prirode takozvanih tamnih pukotina, koje proizvode gama zrake i X-zrake, ali malo ili nimalo vidljive svjetlosti. Oni čine otprilike polovinu rafala koje je otkrio NASA-in satelit Swift od njegovog pokretanja 2004. godine.
Studija otkriva da se većina pojavljuje u normalnim galaksijama koje je moguće otkriti velikim, zemaljskim optičkim teleskopom.
"Jedno od mogućih objašnjenja tamnih pukotina bilo je da se pojave tako daleko da im se vidljivo svjetlo potpuno ugasilo", rekao je Bloom. Zahvaljujući širenju svemira i sve gušćim maglom vodikovog plina na sve većim kozmičkim daljinama, astronomi ne vide vidljivu svjetlost od objekata udaljenih više od oko 12,9 milijardi svjetlosnih godina. Druga mogućnost: Tamni rafali eksplodirali su u galaksijama s neuobičajeno gustim količinama međuzvjezdane prašine, koja je apsorbirala svjetlost praska, ali ne i njeno zračenje veće energije.
Pomoću jednog od najvećih svjetskih optičkih teleskopa, 10-metarskog Keck I na Havajima, tim je potražio nepoznate galaksije na lokacijama 14 otkrivenih tamnih pukotina. "Za jedanaest ovih rafala pronašli smo slabu, normalnu galaksiju", rekao je Daniel Perley, diplomski student UC Berkeleyja koji je vodio studiju. Kad bi se te galaksije nalazile na ekstremnim udaljenostima, čak ih ni Keckov teleskop nije mogao vidjeti.
Većina eksplozija gama zraka dogodi se kada masivnim zvijezdama ponestane nuklearnog goriva. Kako se njihove jezgre urušavaju u crnu rupu ili neutronsku zvijezdu, mlazovi plina - vođeni procesima koji nisu potpuno razumljivi - probijaju se kroz zvijezdu i eksplodiraju u svemir. Tamo udaraju plin koji je zvijezda prethodno isprala i zagrijavaju, što stvara kratkotrajne svjetlosne svjetline u mnogim valnim duljinama, uključujući vidljivu svjetlost.
Studija pokazuje da tamni pragovi moraju biti slični, osim prašnjavih zakrpa u njihovim galaksijama domaćinima koji zatamnjuju većinu svjetlosti u svojim svjetlima.
Astronomi su ispitali 14 rafala čija je optička svjetlost ili mnogo slabija od očekivane ili je potpuno odsutna. Otkrili su da gotovo svaki "tamni" prasak gama zraka ima matičnu galaksiju koju mogu otkriti veliki optički teleskopi.
Formiranje zvijezda događa se u gustim oblacima koji se brzo napune prašinom jer najmasovnije zvijezde brzo stare i eksplodiraju, ubacujući novostvorene elemente u međuzvjezdani medij kako bi postale nove tvorbe zvijezda. Stoga astronomi pretpostavljaju da se u galaksijama napunjenim prašinom događa velika količina zvijezda, iako se zapravo mjerenje koliko prašine nagomilalo u najudaljenijim galaksijama pokazalo izuzetno izazovnim.
Zvijezde su pomislile da eksplodiraju kako eksplozije gama zraka brzo žive i umiru mlade. Tamni pragovi mogu predstavljati zvijezde koje nikada nisu odmakle daleko od prašnjavih oblaka koji su ih stvorili.
Otkriveni su gama zraci u infracrvenim valnim duljinama čak 13,1 milijardi svjetlosnih godina. "Da su eksplozije gama zraka bile česte prije 13 milijardi godina - manje od milijardu godina nakon što se stvorio svemir - trebali bismo ih otkriti velik broj", objasnio je član tima S. Bradley Cenko, također iz UC Berkeley. "Ne smatramo, što znači da su se prve zvijezde formirale manje bjesnijim tempom nego što su to predložili neki modeli."
Astronomi zaključuju da se na takvim udaljenostima može dogoditi manje od oko 7 posto tamnih rafala, pa predlažu radio i mikrovalna promatranja novih galaksija kako bi bolje shvatili kako njihova prašnjava područja blokiraju svjetlost. Dokument o nalazima poslan je u Astronomical Journal.
Izvor: NASA, UC Berkeley, AAS
