Polscy uczeni w Namibii polują na wybuch hipernowej

Do grupy polskich uczonych, którzy prowadzą badania w międzynarodowym zespole badawczym High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) należy m.in. dr Krzysztof Katarzyński z Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (CA UMK). Obserwuje on niebo m.in. za pomocą ogromnego teleskopu Hess-II i czterech mniejszych instrumentów umieszczonych w Namibii. Wraz z polskimi uczonymi - pochodzące z kosmosu promieniowanie gamma i promieniowanie kosmiczne – obserwują tam naukowcy z całego świata.

Jednym z zadań uczonych jest wykrycie tzw. rozbłysków gamma. „To koniec życia supermasywnej gwiazdy, tzw. wybuch hipernowej. Taki wybuch trwa bardzo krótko, jest jednorazowy, dlatego bardzo trudno jest go uchwycić. Rozbłysku, podczas którego energie fotonów sięgnęłyby teraelektronowoltów nigdy jeszcze nie zaobserwowano” – powiedział PAP dr Katarzyński z CA UMK.

Rozbłyski gamma zdarzają się rzadko, dwa-trzy razy w tygodniu, dodatkowo to musi być rozbłysk na południowej półkuli, aby można go było obserwować z Namibii. „To byłby duży sukces, gdyby taki rozbłysk udało się uchwycić przy pomocy teleskopów H.E.S.S.” - przyznał rozmówca.

Jednak rozbłyski gamma to nie jedyny cel polskich uczonych w Namibii. Badają oni również pulsary i ich otoczenie, pozostałości po wybuchach supernowych, rentgenowskie układy podwójne oraz aktywne galaktyki. Celem badań dr. Katarzyńskiego są blazary, czyli specyficzne jądra aktywnych galaktyk. „Odznaczają się one szczególną aktywnością wyrzucając strugi materii niemalże w naszym kierunku. To powoduje wzmocnienie obserwowanego promieniowania i szybką zmienność” – opisał rozmówca PAP.

Prowadzenie tego rodzaju badań umożliwiły cztery teleskopy o średnicy 12 m, które od 2004 roku działają w Namibii. Pod koniec lipca dołączył do nich teleskop Hess-II o masie ponad 600 ton i 28-metrowym zwierciadle.

„Teleskopy te służą do badania promieniowania gamma w zakresie od setek gigaelektronowoltów do dziesiątek teraelktronowoltów. Natomiast najnowszy i największy teleskop ma polepszyć czułość całego instrumentu oraz umożliwić obserwację promieniowania w zakresie dziesiątek gigaelektronowoltów” – powiedział dr Katarzyński.

Uczeni obserwując promieniowanie gamma badają między innymi pozostałości po wybuchach najbardziej masywnych gwiazd – tzw. pozostałości po supernowych. Pod koniec swojego życia obiekty takie wybuchają pozostawiając mgławice, w których cząstki przyspieszane są do wysokich energii. Innym poszukiwanym obiektem są układy dwóch gwiazd – mikrokwazary. Wyrzucają one strugi materii, w której cząstki również są przyspieszane do bardzo wysokich energii emitując promieniowanie gamma.

Badania są prowadzone w ramach międzynarodowego projektu, który skupia instytucje naukowe z całego świata. Oddzielne konsorcjum projektu HESS powstało również w Polsce.

Z funduszy uzyskanych przez konsorcjum z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego kupiono 84 zwierciadła dla teleskopu Hess-II, a polscy naukowcy i inżynierowie zbudowali części mechaniczne „systemu kolimacji zwierciadeł teleskopu”.

„Powierzchnia teleskopu składa się z mniejszych luster, bo zbudowanie jednego lustra o tak dużych rozmiarach jest niemożliwe” – wyjaśnił dr Katarzyński. Każde lustro trzeba potem ustawić pod odpowiednim kątem przy pomocy układu laserowego. „Właśnie elementy systemu do ustawienia geometrii powierzchni zbudowali polscy naukowcy” - dodał.

Obserwatorium HESS działa już prawie dekadę i korzysta z niego zespół ponad 170 naukowców z 32 instytucji naukowych z 12 krajów. Swoje badania – oprócz uczonych z Centrum Astronomii UMK - prowadzą tam również uczeni z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN w Warszawie, Obserwatorium Astronomicznego UJ w Krakowie, Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, Obserwatorium Astronomicznego UW w Warszawie.

Nazwę obserwatorium dobrano tak, by zgadzała się z nazwiskiem Victora Franza Hessa, laureata Nagrody Nobla z 1936 roku, który był jednym z odkrywców promieniowania kosmicznego, czyli wysokoenergetycznych cząstek, które wpadają w ziemską atmosferę.

PAP – Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

agt/