Przejdź do głównej zawartości

Odległe galaktyki widoczne dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu

Nigdy wcześniej nie wykonano astrofizycznych pomiarów światła tak wysokiej energii z tak daleka. Około 7 miliardów lat temu doszło do potężnej eksplozji czarnej dziury w centrum Galaktyki. Efektem był wybuch promieniowania gamma o wysokim natężeniu. Wiele teleskopów, w tym także MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescope), uchwyciło to światło. Przy okazji było to kolejne potwierdzenie Ogólnej Teorii Względności Einsteina, gdyż promienie światła po drodze na Ziemię napotkały mniej odległą galaktykę, co spowodowało ich odchylenie w procesie tak zwanego soczewkowania grawitacyjnego.

Obiekt QSO B0218+357 jest blazarem, typem czarnej dziury. Badacze zakładają, że w centrum każdej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura. Czarne dziury, na które ciągle opada materia, nazywamy aktywnymi czarnymi dziurami. Emitują one ekstremalnie jasne dżety. Gdy taki wybuch zostanie skierowany w stronę Ziemi, używamy pojęcia blazar.

QSO B0218+357 został odkryty 14 lipca 2014 roku przez Large Area Telescope (LAT) satelity Fermi. Zdarzenie to miało miejsce 7 miliardów lat temu. Tuż po pierwszym wykryciu blazara, wszystkie teleskopy naziemne obserwujące w promieniach gamma zostały skierowane w tamtą stronę. Wśród nich był też MAGIC, znajdujący się na Wyspach Kanaryjskich, który specjalizuje się w obserwacjach promieniowania gamma wysokich energii. Może uchwycić fotony, których energia jest 100 miliardów razy wyższa niż fotonów emitowanych przez nasze Słońce oraz tysiąc razy wyższa, niż zmierzona przez Fermi-LAT.

Ponieważ w tym czasie trwała pełnia Księżyca, MAGIC nie mógł prowadzić obserwacji. 11 dni później nadarzyła się okazja. Jednak promienie gamma emitowane przez QSO B0218+357 nie były dokładnie skierowane na Ziemię. Miliard lat po wyruszeniu, osiągnęły galaktykę B0218+357G. I tutaj pojawia się Ogólna Teoria Względności Einsteina. Pokazuje ona, że duże masy we Wszechświecie, jak na przykład galaktyki, uginają światło obiektu znajdującego się za nimi. Dodatkowo, światło jest ogniskowane jakby przez olbrzymią soczewkę optyczną, przez co obiekt wydaje się być jaśniejszy ale także nieco zniekształcony. Promienie światła potrzebują także różnych okresów czasu aby przejść przez soczewkę, w zależności od kąta obserwacji.

Owo soczewkowanie grawitacyjne było powodem, dzięki któremu MAGIC był zdolny do mierzenia QSO B0218+357 - najodleglejszego obiektu obserwowanego w widmie wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Dzięki obserwacjom przeprowadzonym w 2012 z teleskopu Fermi oraz innych teleskopów radiowych astronomowie widzieli, że drugi sygnał nadejdzie 11 dni później. “Pierwszy raz byliśmy w stanie stwierdzić, że wysokoenergetyczne fotony były odchylane przez soczewkę grawitacyjną” - mówi Julian Sitrek z Uniwersytetu Łódzkiego, który przewodził badaniami.

Fakt, że promieniowanie gamma o tak wysokiej energii z odległego ciała niebieskiego osiągnęło atmosferę ziemską, wcale nie jest taki oczywisty. Wiele promieni gamma jest traconych w wyniku oddziaływania z fotonami pochodzącymi z galaktyk czy gwiazd, i mają niższą energię. Wraz z obserwacjami MAGIC część Wszechświata, obserwowana w promieniach gamma, podwoiła się.

Źródło:
phys.org

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Urania - Postępy Astronomii

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds