Петима български учени разкриват Мистерията на вселената

Петима български учени са част от експеримента MAGIC, който успя да напредне в разкриването на т. нар. “мистерия на Вселената” или гама избухванията. Гама избухванията GRB (gamma ray bursts) са кратки и изключително мощни космически експлозии, които внезапно се появяват на небето, като резултат от колапса на масивни звезди или от сливането на неутронни звезди в далечни галактики, пише в. Монитор.

Българските учени са от Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика на БАН - проф. Петър Темников, доц. Галина Манева, гл. ас. Мартин Макариев и физиците Милен Минев и Васил Вергилов, които са част от мега експеримента MAGIC.

На 14 януари 2019 г. GRB беше открит независимо от два космически спътника: орбиталната обсерватория СУИФТ и космическият гама-телескоп Ферми. Събитието беше наречено GRB 190114C и в рамките на 22 секунди координатите му в небето бяха разпространени като електронна аларма до астрономите по целия свят, включително колаборацията MAGIC, която поддържа два Черенковски телескопа с диаметър 17 м, разположени на о. Ла Палма, Испания. GRB се появяват на непредвидими места в небето и след това радиацията им бързо намалява, наблюдението им от наземни телескопи като MAGIC изисква специално разработена стратегия за проследяване.

Автоматизирана система обработва в реално време сигналите от сателитните телескопи за регистрирана гама-експлозия и насочва незбавно телескопите MAGIC към позицията на детектирания GRB. Телескопите са проектирани да бъдат много леки и способни за бързо пренасочване: въпреки теглото от 64 тона на всеки от тях, те могат само за 25 секунди да достигнат и да наблюдават всяка позиция на небето. Тази особеност на установката позволи на MAGIC да започне наблюдението на GRB 190114C само 50 секунди след неговото начало.

Анализът на получените данни за първите десетки секунди разкрива в послесветенето излъчени фотони с тераелектронволтови (TeV) енергии, тоест трилион пъти по-енергични от видимата светлина.

Излъчването на ТеВ фотони от GRB 190114C е 100 пъти по-интензивно от най-яркия в тази област постоянен източник, Ракообразната мъглявина. Така GRB 190114C е най-яркият известен досега източник на ТеВ фотони. Това предизвика организирането на последваща обширна многовълнова кампания за наблюдение на GRB 190114С от над двадесет обсерватории и телескопи, осигуряващи пълно наблюдателна картина на това гама-избухване, от радио-вълни до ТеВ енергии. Така оптичните наблюдения позволиха измерването на разстоянието до GRB 190114C. Установено бе, че това е гама експлозия в галактика, от която са били необходими 4,5 милиарда години, за да достигне светлината до Земята.

GRB
Гама-избухванията започват с бързо излъчване - много ярка, първоначална емисия на радиация, предимно в рентгенови и мегаелектронволтови гама лъчи (милион пъти по-енергични от видимата светлина). Смята се, че излъчването възниква от някаква област в струите, но основният физически механизъм все още не е ясен. Бързата емисия е последвана от послесветене, по-малко ярка емисия, която избледнява зa продължителен период от време.

Послесветене
Оптичното послесветене може да се използва за измерване на разстоянията до събитието. Този метод демонстрира, че GRB обикновено се срещат в галактики, отдалечени от Млечния път.

Проектът MAGIC
В проекта MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov), който ползва система от два 17 метрови телескопи, разположени на 2200 метра надморска височина в Observatorio El Roque de los Muchachos (ORM), участват 280 души от 12 държави, включително учени, инженери, техници и друг помощен персонал.