Učionica
ZNANSTVENI KUTAK

Najveće otkriće teleskopa Magic – konačno otkriveni fotoni najviših energija u provali gama-zračenja
Objavljeno 30. siječnja, 2020.
Dva članka s rezultatima ISTRAŽIVANJA GAMA-ZRAČENJA objavljena su u prestižnom časopisu Nature

Gama-zračenje vrlo visokih energija putovalo je 4,5 milijarde svjetlosnih godina od kozmičkoga izvora GRB 190114C do zemaljskih teleskopa MAGIC gdje je otkriveno u siječnju ove godine.

Dugoočekivano i pomno pripremano otkrivanje toga signala omogućilo je razumijevanje mehanizma nastanka zračenja najviših energija u spektakularnim kozmičkim eksplozijama, zvanim provale gama-zračenja (engl. gamma ray bursts), koje su desetljećima slovile kao najveće zagonetke astrofizike. U dvama radovima objavljenim u prestižnom časopisu Nature sudjelovalo je 14 hrvatskih znanstvenika, a među njima i doc. dr. sc. Dario Hrupec s Odjela za fiziku Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku.

Provale gama-zračenja
Provale su gama-zračenja kratkotrajne i vrlo snažne emisije u gama-području koje se povremeno, u prosjeku jednom dnevno, nasumce pojavljuju na nebu. Od prvoga otkrivanja jedne provale gama-zračenja, 1967. godine, pa iduća tri desetljeća provale gama-zračenja slovile su kao jedan od najvećih misterija astrofizike. Godine 1997. nađena je prilično pouzdana potvrda da jednu vrstu provale gama-zračenja (GRB 190114C događaj je upravo te vrste) uzrokuje kolaps središta ogromne supernove, nazvane hipernova, pri čemu nastaje crna rupa. Većina čestica i zračenja pritom se ne emitira izotropno, jednako u svim smjerovima, nego kolimirano, vrlo usmjereno, u obliku dvaju nasuprotnih mlazova plazme (engl. jets) koji se od središta eksplozije udaljavaju gotovo brzinom svjetlosti. Upravo su ti mlazovi razlog zašto se provale gama-zračenja, kao uostalom i kvazare, može opažati s najvećih udaljenosti. Kada su teleskopi MAGIC bili tek u fazi dizajna, prije više od 20 godina, maštalo se o mogućnosti otkrivanja provale gama-zračenja u području vrlo visokih energija. Tako bi se došlo do ključnih podataka za razumijevanje zagonetke koja je astrofizičare mučila već desetljećima. S obzirom na to da Čerenkovljevi teleskopi mogu opažati tek mali dio noćnoga neba, prema provali gama-zračenja mogu se usmjeriti tek na dojavu satelitskih detektora. S obzirom na kratkotrajnost provala gama-zračenja, reakcija zemaljskoga teleskopa mora biti što brža, a teleskop mora biti što pokretljiviji. Za konstrukciju teleskopa MAGIC, koji ima reflektor promjera 17 metara, korištene su stoga cijevi od ugljikovih vlakana, čvrste a lagane. Na taj je način ukupna masa velikoga teleskopa bila dovoljno smanjena, a teleskop postao dovoljno pokretljiv – da se na satelitsku dojavu o provali gama-zračenja može preusmjeriti u desetak sekundi.

Satelitske dojave
Mnogo su puta teleskopi MAGIC reagirali na dojave satelita, ali je signal iz provale gama-zračenja bio preslab za otkrivanje. Onda se konačno dogodila jedna, za visokoenergijsku astrofiziku povijesna, provala gama-zračenja: 14. siječnja 2019. Datum je sadržan u nazivu događaja, GRB 190114C. Slovo C znači da je taj GRB bio treći po redu, a prva dva su bili A i B, koji su satelitski detektori Swift i Fermi opazili taj dan. Nekoliko desetaka sekundi nakon dojave tih satelita s opažanjima su započeli i zemaljski teleskopi MAGIC. Online analiza upućivala je na veliko otkriće, no za pažljivu analizu, sve provjere, pisanje i prihvaćanje članaka trebalo je još deset mjeseci. Javna objava dogodila se tek 20. studenoga 2019. Glavni je rezultat objašnjenje mehanizma emisije visokoenergijskih fotona u provali gama-zračenja.
Tomislav Levak
Teleskopi MAGIC



MAGIC je sustav dvaju Čerenkovljevih teleskopa koji se nalaze na opservatoriju Roque de los Muchachos na kanarskom otoku La Palma. Tim se teleskopima posredno opažaju kozmičke gama-zrake vrlo visokih energija zahvaljujući Čerenkovljevoj svjetlosti koju u atmosferi stvara pljusak nabijenih sekundarnih čestica. Pljusak nastaje kada u Zemljinu atmosferu upadne primarna kozmička gama-zraka vrlo visokih energija nastala u dalekom ekstremnom okruženju poput neutronske zvijezde ili crne rupe. U međunarodnoj kolaboraciji MAGIC nalazi se oko 280 osoba iz 12 zemalja, među kojima je i Hrvatska. Naši su znanstvenici u MAGIC-u sudjelovali još u pripremnoj fazi, od 1998. godine. Hrvatska je formalnom članicom postala 2008. godine, a danas u MAGIC-u rade istraživači s pet hrvatskih institucija: FESB-a Sveučilišta u Splitu, FER-a Sveučilišta u Zagrebu, Odjela za fiziku Sveučilišta u Rijeci, Odjela za fiziku Sveučilišta u Osijeku te Instituta Ruđer Bošković u Zagrebu.
Možda ste propustili...

USPJEŠNA SURADNJA AGENCIJE ZA ELEKTRONIČKE MEDIJE, PORTALA MEDIJSKAPISMENOST.HR I AKADEMIJE ZA UMJETNOST I KULTURU U OSIJEKU

Odabrani i predstavljeni najbolji studentski videouradci na temu govora mržnje i elektroničkoga zlostavljanja

NACIONALNI DAN PROJEKTA VREMEPLOV

Digitalizacijom kroz vrijeme

Najčitanije iz rubrike
DanasTjedan danaMjesec dana