Czym tak w艂a艣ciwie s膮 b艂yski gamma?
B艂yski gamma s膮 jednymi z najbardziej ekstremalnych zjawisk we Wszech艣wiecie. W ci膮gu zaledwie kilku sekund uwalniaj膮 tyle energii, ile S艂o艅ce emituje przez ca艂e swoje 偶ycie. G艂贸wny b艂ysk trwa niewiele, od kilku sekund do kilku minut. Nast臋pnie obserwujemy po艣wiat臋, kt贸ra mo偶e zanika膰 w ci膮gu kilku godzin, a nawet miesi臋cy.
Obserwujemy dwa typy b艂ysk贸w: (GRB) kr贸tkie lub d艂ugie, w zale偶no艣ci od czasu ich trwania. D艂ugie GRB pojawiaj膮 si臋 w trakcie wybuchu wyj膮tkowo jasnych supernowych. Pomimo swojej ogromnej jasno艣ci, te pozagalaktyczne 藕r贸d艂a s膮 wyj膮tkowo trudne do wykrycia w zakresie najwy偶szych energii widma elektromagnetycznego ze wzgl臋du na po艂o偶enie w kosmologicznych odleg艂o艣ciach oraz ich szybko gasn膮c膮 emisj臋.
Najja艣niejszy zaobserwowany b艂ysk gamma
Mi臋dzynarodowa 奥蝉辫贸艂辫谤补肠补 CTAO LST (Cherenkov Telescope Array Observatory Large-Sized Telescope) opublikowa艂a wyniki obserwacji najja艣niejszego zaobserwowanego b艂ysku gamma (o nazwie GRB 221009A) w presti偶owym czasopi艣mie 鈥濼he Astrophysical Journal Letters".
Obserwacje zosta艂y przeprowadzone w 2022 roku przez prototyp o nazwie LST-1 w fazie jego uruchamiania w Obserwatorium Roque de los Muchachos, na kanaryjskiej wyspie La Palma (Hiszpania) w p贸艂nocnej lokalizacji budowanego obecnie CTAO. Obserwacje wskaza艂y 艣lad emisji promieniowania gamma, co stawia w nowym 艣wietle zagadkow膮 i z艂o偶on膮 natur臋 b艂ysk贸w gamma. Wyniki potwierdzaj膮 modele teoretyczne, zgodnie z kt贸rymi b艂yski gamma powstaj膮 w wielowarstwowych strugach plazmy, przyspieszaj膮cych cz膮stki do relatywistycznych energii.
9 pa藕dziernika 2022 roku obserwatoria kosmiczne, m.in. satelity Fermi i Swift nale偶膮ce do NASA, wykry艂y niezwykle jasny, d艂ugi b艂ysk gamma o nazwie GRB 221009A. B艂ysk, uzyska艂 status 鈥濨翱础罢鈥� (tzn. ang. 鈥淏rightest Of All Time鈥�, czyli Najja艣niejszy wszechczas贸w), by艂 tak intensywny, 偶e wiele instrument贸w obserwuj膮cych go osi膮gn臋艂o kres swojej skali pomiarowej co zainicjowa艂o jego dalsze obserwacje aparatur膮 rozmieszczon膮 na ca艂ym 艣wiecie.
Wszystko zaczyna si臋 od b艂ysku, czyli badanie b艂ysku gamma za pomoc膮 teleskopu LST
LST-1 rozpocz膮艂 obserwacje zdarzenia zaledwie 1,33 dnia po pocz膮tkowej eksplozji. Obserwacje prowadzone przez LST-1, trwaj膮ce ponad 20 dni, umo偶liwi艂y zespo艂owi LST zidentyfikowanie 艣ladu emisji promieniowania gamma bardzo wysokich energii. Chocia偶 艣lad ten nie osi膮gn膮艂 progu wymaganego do formalnego wykrycia, pozwoli艂 zespo艂owi na ustalenie 艣cis艂ych ogranicze艅 na emisj臋 promieniowania gamma w tym 藕r贸dle. Wyniki te zosta艂y por贸wnane z modelami teoretycznymi strug w b艂yskach gamma.
Uwa偶a si臋, 偶e d艂ugie b艂yski gamma to superszybkie strumienie plazmy (strugi) wyrzucane z nowo-powsta艂ej czarnej dziury. Jednak dok艂adny proces powstawania strugi pozostaje zagadk膮. Dane z LST-1 potwierdzaj膮 teori臋, 偶e struga w GRB 221009A zawiera艂a z艂o偶on膮 struktur臋 zawieraj膮c膮 w膮ski, ultraszybki rdze艅 otoczony szersz膮, wolniej poruszaj膮c膮 si臋 otoczk膮 materii. Podwa偶a to prostsz膮 teori臋 jednorodnej strugi powszechnie stosowan膮 w dotychczasowych badaniach.
Obserwacje zosta艂y wykonane w warunkach bardzo jasnego ksi臋偶yca, co stanowi powa偶ne wyzwanie dla teleskop贸w czerenkowskich typu LST ze wzgl臋du na ich czu艂e kamery. Pe艂nia Ksi臋偶yca w godzinach po wybuchu uniemo偶liwi艂a natychmiastowe 艣ledzenie GRB 221009A przez LST. Rozwi膮zania techniczne opracowane przez Wsp贸艂prac臋 LST umo偶liwi艂y jednak, 偶e LST-1, jako pierwszy teleskop czerenkowski, by艂 w stanie obserwowa膰 to 藕r贸d艂o.
Badania naukowc贸w jeszcze bardziej szczeg贸艂owe? To mo偶liwe, dzi臋ki teleskopom nowej generacji CTAO
Wyniki pokazuj膮 ogromny potencja艂 teleskop贸w nowej generacji CTAO do eksploracji Wszech艣wiata w zakresie bardzo wysokich energii, zapocz膮tkowuj膮c now膮 er臋, w kt贸rej naukowcy b臋d膮 mogli bada膰 wewn臋trzne mechanizmy 藕r贸de艂 kosmicznych z niespotykan膮 dot膮d szczeg贸艂owo艣ci膮.
Pod nadzorem CTAO trzy kolejne teleskopy LST s膮 obecnie budowane przez Wsp贸艂prac臋 LST w tej samej lokalizacji. Dzi臋ki niespotykanej dot膮d czu艂o艣ci, jeszcze przed uko艅czeniem CTAO b臋dziemy mieli mo偶liwo艣膰 badania b艂ysk贸w gamma i innych ekstremalnych zjawisk astronomicznych.
Czym tak w艂a艣ciwie jest LST?
LST to jeden z trzech typ贸w teleskop贸w, kt贸rych CTAO b臋dzie u偶ywa膰 do obserwacji szerokiego zakresu promieniowania elektromagnetycznego, od 20 GeV (gigaelektronovolt贸w) do 300 000 GeV.
Pomimo wysoko艣ci 45 metr贸w i wagi 100 ton, LST mo偶na nakierowa膰 na dowolny punkt na niebie w ci膮gu zaledwie 20 sekund. Zar贸wno ta szybka zmiana po艂o偶enia, jak i niski pr贸g energetyczny maj膮 kluczowe znaczenie dla bada艅 nad 藕r贸d艂ami zmiennymi takimi jak b艂yski gamma.
奥蝉辫贸艂辫谤补肠补 CTAO LST, odpowiedzialna za projektowanie i budow臋 tych teleskop贸w, czyni szybkie post臋py w budowie p贸艂nocnego obserwatorium CTAO na hiszpa艅skiej wyspie La Palma. W 2018 roku zainaugurowano prototyp teleskopu LST, LST-1, kt贸ry od tego czasu jest w fazie oddawania do u偶ytku. Obecnie trwaj膮 prace nad budow膮 kolejnych trzech teleskop贸w LST, kt贸rych uko艅czenie planowane jest na wiosn臋 2026 roku.
Poznaj CTAO!
CTAO b臋dzie najwi臋kszym i najpot臋偶niejszym na 艣wiecie obserwatorium astronomii promieniowania gamma. Niezr贸wnana dok艂adno艣膰 i szeroki zakres energii (20 - 300 000 GeV) pomog膮 w rozwi膮zaniu niekt贸rych z najbardziej zagadkowych pyta艅 astrofizyki, skupiaj膮c si臋 na trzech g艂贸wnych tematach: zrozumieniu pochodzenia i roli relatywistycznych cz膮stek kosmicznych; badaniu ekstremalnych 艣rodowisk, takich jak czarne dziury czy gwiazdy neutronowe; oraz eksploracji granic fizyki, poszukiwaniu ciemnej materii lub odchyle艅 od teorii wzgl臋dno艣ci Einsteina.
CTAO ERIC odpowiada za budow臋 i funkcjonowanie Obserwatorium. Grupa ta 艣ci艣le wsp贸艂pracuje z partnerami z ca艂ego 艣wiata w celu rozwoju Obserwatorium. G艂贸wnymi partnerami s膮 wsp贸艂prace takie jak LST, kt贸re opracowuj膮 niezb臋dny sprz臋t i oprogramowanie, a tak偶e Konsorcjum CTAO, mi臋dzynarodowa grupa badaczy zajmuj膮ca si臋 naukowym wykorzystaniem Obserwatorium.
Wi臋cej informacji:
- ;
- .
Teleskop LST-1
Z虂ro虂d艂o: Tomohiro Inada
Licencja: CC BY-NC-ND 2.0
Redakcja: Biuro Prasowe U艁