i

Aktuální číslo:

2025/7

Téma měsíce:

Umění

Obálka čísla

Mapování extrémně energetických kosmických paprsků

 |  6. 2. 2023
 |  Vesmír 102, 67, 2023/2

Původ ultravysokoenergetického kosmického záření je záhada přetrvávající šest desetiletí. Zčásti je to způsobeno zcela nedostatečnou znalostí intenzity a struktury kosmického magnetického pole, které ovlivňují dráhy elektricky nabitých částic kosmického záření, což nám ve výsledku znesnadňuje ztotožnit jednotlivé detekce s jejich skutečným místem původu na obloze. Obě velké observatoře kosmického záření – Telescope Array umístěná v USA a Pierre Auger Observatory v Argentině – mohou během příštího desetiletí detegovat dostatečně velký počet událostí na nejvyšších energiích (nad 150 EeV = 1,5 × 1020 eV), aby bylo možné upřesnit charakter zdrojů a současně se dozvědět více o mezigalaktických magnetických polích, která pohyb částic tak zásadně ovlivňují. Jde o ty objekty, které vykazují velmi proměnlivé chování v čase. Jedním příkladem takových zdrojů mohou být např. jednotlivé, vzácné, rychlé, přechodné události, jako jsou gama záblesky, kde je zpoždění mezi gama zábleskem a nabitými částicemi způsobeno vícecestným šířením k Zemi (obr. 1).

Stejně tak zajímavé jsou výtrysky z aktivních galaktických jader (obr. 2 na s. 68) nebo magnetary, tedy neutronové hvězdy s mimořádně silným magnetickým polem o intenzitě dosahující řádově 1011 T (tesel). Energie částic zde až stonásobně přesahují hodnoty dosažitelné v největších pozemských urychlovačích. Autoři nově publikované studie ukazují, že dosud chybějící informaci o zdrojích a magnetických polích astrofyzikům poskytují ty částice kosmického záření, které jsou zaznamenány krátce po sobě a přitom přicházejí přibližně ze stejného směru.

Otázka o původu ultraenergetických kosmických paprsků a mechanismu, kterým nabývají svou energii, zůstává i nadále jedním z otevřených problémů současné astročásticové fyziky. V oblasti, kde nejkonvenčnějšími možnostmi jsou rotující černé díry, relativistické rázové vlny a supersilná magnetická pole, jsou budoucí překvapení téměř garantována. Všechny zmíněné varianty trpí dosud nevysvětlenými nedostatky; jejich exotickými alternativami se mohou stát zcela nové částice. Autoři práce ukazují, že rozpoznat správné řešení bychom mohli s pomocí zlepšené statistické informace o energiích, časových poměrech a směrech příchodu jednotlivých částic.

N. Globus, A. Fedynitch, R. D. Blandford: Astrophys. J., 2022, v tisku, DOI: 10.48550/arXiv.2210.15885

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Astronomie a kosmologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Vladimír Karas

Prof. RNDr. Vladimír Karas, DrSc., (*1960) vystudoval matematickou fyziku na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze. Je ředitelem Astronomického ústavu AV ČR, zabývá se relativistickou astrofyzikou a aktivními galaxiemi.
Karas Vladimír

Doporučujeme

Najít své těžiště kontroly

Najít své těžiště kontroly uzamčeno

„Svobodu, nebo smrt je návod, jak vyhrát bitvu, ale zároveň recept na rozchod,“ říká bývalý hlavní armádní psychiatr Jan Vevera. Faktory, které...
Věstonická superstar

Věstonická superstar video

Soška tělnaté ženy z ústředního tábořiště lovců mamutů u dnešních Dolních Věstonic pod Pálavou je jistě nejznámějším archeologickým nálezem...
K čemu je umění?

K čemu je umění? uzamčeno

Petr Tureček  |  7. 7. 2025
Výstižná teorie lidské evoluce by měla nabídnout vysvětlení, proč trávíme tolik času zdánlivě zbytečnými činnostmi. Proč, jako například lvi,...