Podglądanie supernowej
Najbardziej energetyczne cząstki “światła” zawierają się w zakresie promieniowania gamma. Fotony promieniowania gamma są co najmniej milion, a typowo miliard do bilion, razy bardziej energetyczne niż światło, które rejestrujemy naszymi oczami. Promieniowanie gamma przekazuje nam informacje na temat najbardziej gwałtownych procesów we wszechświecie zachodzących w obiektach o skrajnych warunkach takich, jak: pozostałości po wybuchających masywnych gwiazdach (tzw. supernowe), masywnych układach gwiazdowych, gwiazdach neutronowych czy centralnych regionach galaktyk zawierających super-masywne czarne dziury.
Badając promieniowanie gamma wykorzystujemy atmosferę naszej Ziemi. Fotony przychodząc do nas ze źródeł kosmicznych oddziałują z jądrami atmosfery powodując powstawanie tysięcy wtórnych cząstek. Kaskada tych cząstek przemierzając naszą atmosferę wysyła tzw. promieniowanie Czerenkowa. Choć jest ono emitowane częściowo w zakresie dla nas widzialnym, to błyski te są jednak zbyt słabe i zbyt krótkie abyśmy mogli dostrzec je ludzkimi oczami. Jednakże budując specjalne teleskopy, będące w stanie wykrywać te nano-sekundowe błyski światła możemy badać promieniowanie gamma.
MAGIA Kosmosu
Od dwudziestu lat grupa naukowców z Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego jest członkiem Współpracy MAGIC, międzynarodowej grupy naukowców, która zbudowała i wykorzystuje do badań teleskopy o tej samej nazwie. W ostatnich latach obserwacje teleskopami MAGIC przyniosły wiele ciekawych odkryć, które pozwalają nam lepiej zrozumieć kosmos.
Dzięki tym teleskopom wiemy, że tzw. pulsary, to jest gwiazdy neutronowe powstałe z jąder gwiazd zmiażdżonych w wyniku ich wybuchu do rozmiaru zaledwie 10 kilometrów, emitują promieniowanie gamma. Teleskopy MAGIC wykrywają emisję promieniowania gamma z odległych galaktyk. Powstała ona wtedy, gdy nie istniała jeszcze Ziemia, a Wszechświat był o połowę młodszy niż jest teraz.
Ostatnio również obserwacje teleskopami MAGIC pokazały, że enigmatyczne błyski gamma, powstające prawdopodobnie w wyniku wybuchu masywnych gwiazd w młodym wszechświecie również emitują promieniowanie w zakresie bardzo wysokich energii. W ten sposób próbujemy zgłębiać tajemnicę powstania wszechświata.
Nowa era obserwacji
Grupa astrofizyków z Katedry Astrofizyki Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego jest zaangażowana w prace przygotowujące obserwatorium Czerenkowskie nowej generacji (tzw. Cherenkov Telescope Array - CTA). Od kilku lat jesteśmy również członkiem współpracy CTA/LST, której zadaniem jest zbudowanie i oddanie do użytku największego dotąd typu teleskopów - Large-Sized Telescope (LST).
CTA pozwoli nam badać obiekty o rząd wielkości słabsze niż najsłabsze źródła wykrywane przy użyciu obecnej generacji teleskopów czerenkowskich, takich jak MAGIC. Teleskopy LST rozszerzą zakres energii dostępny dla CTA i pozwolą nam badać z niespotykaną dokładnością pulsary, odległe galaktyki, błyski gamma. Dadzą odpowiedzi na temat natury tych obiektów, jak i całego Wszechświata, ale być może również zadać nowe pytania, z których istnienia nie zdajemy sobie ciągle sprawy.
Tekst: Prof. Julian Sitarek, Prof. Włodzimierz Bednarek (WFiIS UŁ)
Redakcja: Centrum Promocji UŁ