Egy nagy nemzetközi csoporttal együtt Alberto Castellón, Carlos Pérez del Pulgar és Irene M. Carrasco tudósok társszerzői ennek a folyóiratban megjelent tanulmánynak. Természet

vesz

A művész elképzelése a csillag összeomlásáról./IAA-CSIC

A gammasugár (GRB) rövid, hirtelen és rendkívül erős kozmikus törés, amelyet hatalmas csillagok összeomlása vagy a neutroncsillagok távoli galaxisokban való egyesülése hoz létre. Nagyon intenzív kezdeti villanással kezdődnek, amelynek időtartama a másodperc töredékétől a több száz másodpercig változik, majd egy kevésbé fényes utánvilágítás következik be a hullámhosszak széles tartományában, amely idővel elhalványul. Az első GRB, amelyet a MAGIC teleszkópok detektáltak, GRB 190114C néven, először tárja fel az ezekben az eseményekben detektált legenergikusabb fotonokat.

A MAGIC által detektált fotonok a teraelektronvoltok (TeV) tartományában vannak, és billiószor energikusabbak, mint a látható fényé. Elméleti tanulmányok azt jósolták, hogy a GRB-k termelik a TeV fotonokat, és ez a detektálás évtizedes keresést eredményez. "A GRB-k több mint ötven éves felfedezése után számos alapvető szempontjuk ismeretlen marad - mutat rá Razmik Mirzoyan, a MAGIC együttműködés szóvivője." A GRB 190114C kibocsátásának felfedezése az új TeV ablakban azt mutatja, hogy a Gamma sugár a sorozatfelvételek még erőteljesebbek, mint azt korábban gondolták. A MAGIC által megszerzett hatalmas mennyiségű új adat és a különféle eszközökkel végzett, átfogó többhullámú nyomonkövetési megfigyelések értékes nyomokat kínálnak a GRB-kben részt vevő fizikai folyamatokkal kapcsolatos ismeretlenek felderítésére. ".

Detektálás MAGIC teleszkópokkal

2019. január 14-én az űr műholdak Gyors Y Fermi önállóan fedezte fel a GRB 190114C törtet. Huszonkét másodperc alatt koordinátáit az égen elektronikus riasztás útján eljuttatták a csillagászokhoz szerte a világon, beleértve a MAGIC együttműködést is, amely két tizenhét méter átmérőjű távcsövet működtet La Palmán.

A gyors mutató képességükről híres MAGIC távcsövek csak ötven másodperccel azután kezdték el megfigyelni a GRB-t, hogy elindultak. Az első tíz másodperc alatt kapott adatok elemzése ezt az eseményt tette a fotonok legfényesebb forrásává a teraelektronvolt (TeV) tartományban. Mint az alacsonyabb energiákon vizsgált GRB-k utánvilágításában, az emisszió az idő múlásával gyorsan elhalványult, és fél óra múlva eltűnt.

A MAGIC által detektált energiaszint jóval meghaladja azt a szintet, amelyet a szinkrotron sugárzás képes biztosítani, felelős az alacsonyabb energiáknál megfigyelt emisszióért az előző törésekben, és amelyet a fény sebességéhez közeli sebességgel mozgó elektronok mágneses mezők jelenlétében termelnek.

Ezek az új eredmények arra utalnak, hogy a teraelektronvoltokban az emisszió legvalószínűbb eredete az úgynevezett folyamat Fordított compton, ahol a fotonok populációja jelentősen megemeli energiáját, amikor nagy energiájú elektronokkal ütközik.

Többhullámú megfigyelések: The Burst Environment

Az előzetes adatok gondos ellenőrzése után a MAGIC együttműködés bejelentette a tudományos közösség számára a TeV fotonok egyértelmű kimutatását, elősegítve a több hullámhosszon végzett megfigyelések kiterjedt kampányát.

Az IAA-CSIC kutatói La Palma szigetén vettek részt a bolygó legnagyobb optikai távcsövével, a Gran Telescopio Canarias-szal (GTC) folytatott esemény megfigyelési kampányában. "Az ÁSZF által az észlelés után órákkal kapott optikai adatok lehetővé tették számunkra a robbanás bekövetkezésének távolságának meghatározását, mintegy négyezer-ötszázmillió fényév alatt" - mondja Alberto J. Castro-Tirado, az ARAE csoport kutatója. Az IAA-CSIC, amely a GTC-vel vett részt a megfigyelési kampányban, és amely koordinálja a BOOTES távcsőhálózatot, amelyben Carlos Pérez del Pulgar, Alberto Castellón és Irene Carrasco UMA kutatók is részt vesznek, akik képeket is szereztek az eseményről; különösen az egyetlen egyidejű kép, amely lefedi az égbolt azon régióját, ahonnan a magas energia-kibocsátás származik, a szubtrópusi és mediterrán kertészeti intézet "La Mayora" (UMA-CSIC) BOOTES-2 állomásáról, Algarrobo Costa (Málaga).

Ezenkívül a gazdag adatsornak köszönhetően az IAA kutatói átfogó áttekintést nyújtottak a GRB környezetének átfogó áttekintéséről. „Összevontuk a világ néhány legerősebb obszervatóriumának adatait, például a hubble űrtávcső, a Nagyon nagy távcső (VLT) és az ALMA - a világ legnagyobb rádióteleszkópja -, hogy megmagyarázzák a MAGIC által megfigyelt sugárzást, és ellenőrizzék, hogy az ilyen energetikai fotonok kibocsátása ebben a GRB-ben összefügg-e a csillag környezetével, amely összeomlása esetén előidézte a robbanást "- mutat rá Antonio de Ugarte, az IAA-CSIC HETH csoportjának kutatója, aki egy második tanulmányt koordinál.

Ez a kutatócsoport így meg tudta állapítani, hogy a GRB egy olyan galaxis központi régiójában történt, amely kölcsönhatásban van egy másik galaxissal, amely valamivel nagyobb és nagyon közeli, ez a folyamat intenzív csillagképződést vált ki. Nemcsak a GRB befogadó galaxisa tömegesebb, mint általában ezekben a jelenségekben, de az összeomló csillag közvetlen környezete is sűrűbb, mint az ilyen típusú kitörések átlagos. „Még részletesebben kell tanulmányoznunk a rendszert, de egy ilyen sűrű környezet döntő fontosságú lehetett a MAGIC segítségével detektált ultrenergetikus fotonok előállításában. Reméljük, hogy ezt meg tudjuk erősíteni a következő tanulmányokon, amelyeken dolgozunk ”- jelzi Christina Thöne, az andalúz Asztrofizikai Intézet HETH csoportjának kutatója, aki részt vesz a ma megjelent cikkekben.

Ennek a kutatásnak az eredményeit a Nature folyóirat publikálta, amelyben Irene M. Carrasco mellett Alberto Castellón, az Algebra, a Geometria és a Topológia tanszékének UMA-tudósai és Carlos Pérez del Pulgar, a Rendszertechnika és Automatizálás szakemberei jelentek meg., az Instituto de Astrofísica de Andalucía, társszerzők, egy nagy nemzetközi csapattal együtt.