rekordowy blazar la palma teleskopy

Rekordowy blazar z La Palmy: przełomowe odkrycie teleskopów LST-1 i MAGIC

Turystyka /

Opracowanie przy pomocy sztucznej inteligencji na podstawie informacji hiszpańskojęzycznych. Źródło pod artykułem.

Naukowy rekord z obserwatorium na La Palmie

Prototypowy Wielki Teleskop (LST-1) sieci obserwatoriów Cherenkov (CTAO) oraz dwa teleskopy MAGIC, pracujące w Obserwatorium Roque de los Muchachos w gminie Garafía, pobiły rekord odległości w wykrywaniu pochodzenia kosmicznych błysków. Jak informuje CTAO, udało im się zarejestrować najodleglejsze źródła promieniowania gamma bardzo wysokich energii, jakie kiedykolwiek zaobserwowano.

Przełomowe obserwacje blazara OP 313

W minioną sobotę, 15 sierpnia, światło dzienne ujrzały niezwykłe wyniki obserwacji obiektu OP 313 – najdalszego blazara emitującego promieniowanie o bardzo wysokich energiach, jaki kiedykolwiek zarejestrowano. Artykuł naukowy opisujący to odkrycie ukazał się w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem prototypu Wielkiego Teleskopu (LST-1) oraz teleskopów MAGIC w Obserwatorium Roque de los Muchachos.

Jak wyjaśniają naukowcy, przełomowe obserwacje to efekt prac rozpoczętych w grudniu 2023 roku, kiedy to teleskop LST-1 odkrył to źródło bardzo wysokich energii, a informację o tym ogłoszono w Telegramie Astronoma (ATel). Wspólne obserwacje pozwoliły zarejestrować strumień fotonów o bardzo wysokich energiach pochodzący z odległości około ośmiu miliardów lat świetlnych.

Analiza tych promieni gamma umożliwiła naukowcom zdobycie kluczowych informacji na temat rozproszonego pozagalaktycznego światła tła (EBL) oraz rozwikłanie złożonych procesów przyspieszania cząstek zachodzących we wnętrzu odległej galaktyki.

Czym jest OP 313 i skąd pochodzi jego potężny błysk?

Błazary to wyjątkowo jasne aktywne jądra galaktyk, czyli galaktyki zasilane przez centralną supermasywną czarną dziurę. OP 313 klasyfikowany jest jako płaskospektralny radio-kwazar, czyli specyficzny typ blazara, który należy do najjaśniejszych i najbardziej energetycznych obiektów we Wszechświecie.

Około 11 miliardów lat temu Wszechświat przechodził okres intensywnej aktywności, znany jako „kosmiczne południe”, charakteryzujący się bardzo intensywnym tempem powstawania gwiazd i galaktyk. Gdy ten wybuch aktywności zaczął słabnąć, a galaktyki wchodziły w fazę dojrzewania, Wszechświat wszedł w spokojniejszy etap, który trwa do dziś. To właśnie na początku tej ery OP 313 wyemitował potężny błysk promieniowania gamma o bardzo wysokich energiach, który został wykryty przez teleskopy LST-1 i MAGIC.

Gdy te wysokoenergetyczne promienie gamma podróżowały przez kosmos przez osiem miliardów lat (docierając do nas z przesunięciem ku czerwieni z = 0,997), oddziaływały z EBL, czyli trwałym polem promieniowania o różnych energiach, emitowanym przez obiekty kosmiczne w ciągu całej historii Wszechświata. To oddziaływanie osłabia sygnał promieniowania gamma w procesie znanym jako produkcja par. Gdy promienie gamma zderzają się z fotonami EBL, ich energia zamienia się w pary cząstek, a dokładniej w elektron i pozyton. W rezultacie pierwotny strumień promieniowania gamma ze źródła kosmicznego ulega redukcji na przebytej ogromnej odległości, co utrudnia jego detekcję i wymaga wyjątkowo czułych instrumentów.

Tajemnice odległego kosmosu dzięki polskim naukowcom

Dzięki analizie połączonych danych z teleskopów LST-1 i MAGIC, wraz z danymi o niższych energiach z innych obserwatoriów, autorzy publikacji uzyskali rygorystyczne ograniczenia dotyczące gęstości pozagalaktycznego promieniowania tła (EBL) oraz scharakteryzowali zmienność strumienia. Ustalili, że intensywna emisja promieniowania gamma była napędzana przez gęstą populację relatywistycznych elektronów.

W tym tzw. scenariuszu leptonowym elektrony przyspieszane były do prędkości bliskich prędkości światła w ogromnym dżecie plazmy wystrzeliwanym przez centralną supermasywną czarną dziurę OP 313. Zderzając się z niżejenergetycznym światłem otaczającym czarną dziurę, elektrony przekazują część swojej ogromnej energii fotonom, popychając je do poziomu promieniowania gamma o bardzo wysokich energiach.

Odkrycia te stanowią znaczący postęp w zrozumieniu wewnętrznych mechanizmów płaskospektralnych radio-kwazarów i są dowodem na rosnące znaczenie obserwatoriów działających na Wyspach Kanaryjskich.

Nowa era badań kosmosu z La Palmy

LST-1 jest prototypem Wielkich Teleskopów (LST), które obecnie znajdują się w fazie rozruchu na stanowisku CTAO-North na La Palmie. Odkrycie najdalszego blazara o bardzo wysokich energiach podczas fazy testowej jest wyraźnym dowodem doskonałego działania teleskopu i jego obiecującej przyszłości.

Już 15 października tego roku, jak podaje CTAO, na La Palmie zostanie zainaugurowany pełny zestaw teleskopów LST, obejmujący trzy dodatkowe teleskopy. Dzięki misji obniżenia czułości CTAO przy niskich energiach do poziomu 20 GeV, przyszłe obserwacje teleskopów LST pozwolą z powodzeniem poszerzyć horyzont gamma, umożliwiając badaczom obserwację ekstremalnego promieniowania z niespotykanych dotąd odległości.

Warto dodać, że Kolaboracja CTAO LST jest Wnoszącym Wkład Rzeczowy (IKC) dla CTAO, odpowiedzialnym za budowę Wielkich Teleskopów (LST). W skład kolaboracji wchodzi ponad 500 naukowców i inżynierów z 25 instytucji z 11 krajów: Brazylii, Bułgarii, Chorwacji, Czech, Francji, Niemiec, Włoch, Japonii, Polski, Hiszpanii i Szwajcarii. To także polska cegiełka w wielkim sukcesie naukowym z La Palmy.

Źródło

Przewijanie do góry
Share via
Facebook
X (Twitter)
LinkedIn
Mix
Email
Print
Copy Link
Copy link
CopyCopied