Kolaboracija CTAO LST i kolaboracija MAGIC 11. kolovoza objavili su izvanredne nalaze promatranja OP 313, najudaljenijeg blazara vrlo visoke energije ikad zabilježenog. Rad, objavljen u časopisu Astronomy & Astrophysics, predstavlja detaljna promatranja provedena prototipom teleskopa velike veličine (LST-1) i teleskopima MAGIC u opservatoriju Roque de los Muchachos u La Palmi u Španjolskoj. Zajednička promatranja uhvatila su tok fotona vrlo visoke energije koji potječu s udaljenosti od otprilike osam milijardi svjetlosnih godina. Analizirajući ove gama zrake, znanstvenici su uspjeli otkriti ključne informacije o difuznoj ekstragalaktičkoj pozadinskoj svjetlosti (EBL) i dekodirati složene procese ubrzanja čestica koji djeluju unutar motora udaljene galaksije.
Znanstvenici iz hrvatskih institucija uključeni u ovaj rezultat članovi su HrZZ projekta ASTRO-GAMMA (IP-2022-10-4595), kojeg vodi izv. prof. dr. sc. Marina Manganaro s Fakulteta za fiziku Sveučilišta u Rijeci.
Izv. prof. dr. sc. Manganaro objašnjava:
„Blazari su iznimno svijetle aktivne galaktičke jezgre, galaksije koje pokreće središnja supermasivna crna rupa. OP 313, posebno, klasificiran je kao radio kvazar ravnog spektra, specifična vrsta blazara koji se ubraja među najsjajnije i najsnažnije emitere u Svemiru. Prije otprilike 11 milijardi godina, OP 313 je emitirao snažan bljesak gama zraka vrlo visoke energije koje su detektirali teleskopi LST-1 i MAGIC..“
Dok su ove gama zrake visoke energije putovale svemirom osam milijardi godina (dolazeći do nas iz crvenog pomaka od z = 0,997), interagirale su s EBL-om, trajnim poljem zračenja svih energija koje emitiraju kozmički objekti tijekom povijesti Svemira. Ova interakcija slabi signal gama zraka procesom poznatim kao "produkcija para". Kada se ove gama zrake sudare s EBL-om, njihova energija se pretvara u parove čestica, točnije elektron i pozitron. Kao rezultat toga, izvorni tok gama zraka kozmičkog izvora smanjuje se na ogromnoj udaljenosti koju pređe, što ga čini izazovnim za detekciju. Za to su potrebni izuzetno osjetljivi instrumenti. Lorena Lulić, studentica doplomskog studija na Fakultetu za fiziku Sveučilišta u Rijeci i članica MAGIC kolaboracije, kaže: “vrlo je uzbudljivo biti dio MAGIC kolaboracije: kada idem promatrati teleskopima, uvijek se pitam koliko je nevjerojatno da možemo uhvatiti svjetlost emitiranu iz galaksija prije milijardi godina. To je kao putovanje kroz vrijeme!”
Analizirajući zajednički skup podataka s teleskopa LST-1 i MAGIC, uz podatke niže energije iz drugih objekata, autori publikacije dobili su stroga ograničenja gustoće EBL-a i karakterizirali varijabilnost fluksa. Izv. prof. dr. sc. Tomislav Terzić, Koordinator Fizike u suradnji LST-1, objašnjava značenje ovog postignuća: „Utvrdili smo da je intenzivna emisija gama-zraka uzrokovana gustom populacijom relativističkih elektrona. U ovom takozvanom "leptonskom scenariju", elektroni su ubrzani do brzine bliske brzini svjetlosti unutar masivnog mlaza plazme koji je lansirala središnja supermasivna crna rupa OP 313. Dok se sudaraju sa svjetlošću niže energije koja okružuje crnu rupu, elektroni prenose dio svoje ogromne energije na fotone, pretvarajući ih u gama-zrake vrlo visoke energije. U konačnici, ovi nalazi označavaju veliki korak naprijed u razumijevanju unutarnjih motora radio kvazara ravnog spektra.“
MAGIC, LST-1 i CTAO su međunarodne suradnje u kojima sudjeluju znanstvenici iz nekoliko zemalja.
Članovi iz hrvatskih institucija uključeni u ovaj rezultat su:
Izv. prof. dr. sc. Ana Babić, prof. dr. sc. Željka Marija Bošnjak, mag. phys. Petra Maruševec (FER, Zagreb); prof. dr. sc. Dijana Dominis Prester, bacc. phys. Lorena Lulić, Izv. prof. dr. sc. Marina Manganaro, mag.
phys. Karlo Mrakovčić, Izv. prof. dr. sc. Tomislav Terzić (Fakultet za fiziku Sveučilišta u Rijeci); doc. dr. sc. Dario Hrupec i doc. dr. sc. Jelena Strišković (Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Odijel za fiziku); prof. dr. sc. Nikola Godinović i mag. phys. Toni Šarić (FESB, Split); doc. dr. sc. Mario Pecimotika (Sveučilište obrane i sigurnosti „Dr. Franjo Tuđman“, Zagreb)
Otvori KEKS Pay
