RIJEKA – Kolaboracija Large Sized Telescope (LST), čiji dio su i hrvatski znanstvenici, a među njima i dio njih sa Sveučilišta u Rijeci, objavila je putem Astronomer’s Telegram (ATel) detekciju izvora OP 313 na vrlo visokim energijama teleskopom LST-1.

Ovaj izvor bio je poznat na nižim energijama, ali nikad nije bio detektiran na energijama elektromagnetskog zračenja iznad 100 GeV, tako da je ovo prvo znanstveno otkriće teleskopa LST-1.

S ovim rezultatima, OP 313 postaje najudaljenija aktivna galaktička jezgra (Active Galactic Nuclei, AGN) ikada detektirana te ujedno potvrđuje iznimne performanse prototipa teleskopa LST, koji je još u fazi puštanja u rad na sjevernom opservatoriju CTAO (Cherenkov Telescope Array Observatory) na kanarskom otoku La Palma u Španjolskoj.

Osjet vida

Voditeljica hrvatske grupe u kolaboraciji LST i voditeljica Doktorskog studija Fizika Sveučilišta u Rijeci, prof. dr. Dijana Dominis Prester, pojašnjava da je OP 313 kvazar, tip AGN-a čiji se sjaj u području radiovalova ne mijenja mnogo u rasponu radiofrekvencija.

– Kvazari su iznimno sjajni i udaljeni objekti koji su i najenergičnije pojave u poznatom svemiru. Izvori emisije kvazara su središta galaksija, gdje supermasivna crna rupa guta materijal iz svoje okoline, stvarajući moćne akrecijske diskove i mlazove svjetlosti i relativističkih čestica uslijed tvari koja se urušava. LST-1 je opažao ovaj izvor između 10. i 14. prosinca, nakon što je primio dojavu od satelita Fermi-LAT koji je detektirao neobično visoku aktivnost u području gama-zraka niskih energija, potvrđenu i u optičkom području s različitim instrumentima.

U četiri dana opažanja, kolaboracija LST uspjela je detektirati izvor iznad 100 GeV (sto milijardi elekronvolti), jedan GeV je energije milijardu puta veće od energije vidljive svjetlosti, koja izaziva osjet vida u ljudskom oku, objašnjava voditeljica hrvatske grupe.

Prof. dr. Dijana Dominis Prester / Foto: VEDRAN KARUZA

Mliječne staze

Dodajući da je samo devet kvazara detektirano na vrlo visokim energijama gama-zračenja, a OP 313 je sada deseti, kaže da je kvazare teško detektirati na vrlo visokim energijama gama-zračenja jer su jako udaljeni.

– U ovom slučaju, OP 313 ima izmjereni pomak k crvenom 0,997, što ukazuje da svjetlosti treba oko osam milijardi godina da stigne da naših teleskopa te ga čini najudaljenijim AGN izvorom i drugim najudaljenijim izvorom ikada detektiranim u području gama-zračenja vrlo visokih energija.

Naime, što je izvor udaljeniji, to ga je teže detektirati na vrlo visokim energijama zbog izvangalaktičke pozadinske svjetlosti (EBL). EBL je kolektivna svjetlost emitirana od svih objekata izvan Mliječne staze koja obuhvaća široko područje valnih duljina: od infracrvene preko vidljive do ultraljubičaste. Intenzitet gama-zraka vrlo visokih energija slabi uslijed interakcije s izvangalaktičkim pozadinskim svjetlom i to izraženije što je energija gama-zraka veća te je izazov detektirati ovakve izvore. Teleskop LST-1 je optimiziran da ima što veću osjetljivost u području energija između 20 i 150 GeV jer u tom području izvangalaktička pozadinska svjetlost najmanje oslabljuje intezitet gama-zračenja.

Ovakve performanse omogućile su da kolaboracija LST prvi put proučava ovaj izvor na energijama od desetak GeV. Kolaboracija LST nastavit će promatrati ovaj izvor teleskopom LST-1 kako bi prikupila što više podataka a što će omogućiti precizniju analizu koja će doprinijeti boljem razumijevanju izvangalaktičke pozadinske svjetlosti te omogućiti proučavanje magnetskih polja unutar aktivnih galaktičkih jezgara, kaže prof. dr. Dominis Prester.

Superračunalo Bura

Kolaboraciju čini više od 400 znanstvenika i inženjera iz 67 različitih institucija iz dvanaest zemalja svijeta, a među njima su znanstvenici iz Rijeke, Splita i Osijeka.

Na FESB-u u Splitu, dizajniran je, testiran i razvijen sustav za kalibriranje pogonskih motora za usmjeravanje teleskopa te precizno mjerenje usmjerenosti teleskopa, za što su zaslužni dr. sc. Darko Zarić i prof. dr. Nikola Godinović, dok su studentica Doktorskog studija fizika Sveučilišta u Rijeci Jelena Strišković i mentor izv. prof. dr. Tomislav Terzić s Fakulteta za fiziku u Rijeci, aktivno doprinijeli puštanju u rad i opažanjima teleskopom LST-1, a prof. dr. Dominis Prester i doc. dr. Saša Mićanović su s doktorandima Lovrom Pavletićem i Marijom Pecimotikom te njegovim komentorom doc. dr. Darijom Hrupecom sa Sveučilišta u Osijeku, koristeći superračunalo »Bura«, računali Monte Carlo simulacije za optimizaciju performansi teleskopa, s naglaskom na karakterizaciju Zemljine atmosfere.

Atmosfera je sastavni dio detektora eksperimenata koji koriste Čerenkovljeve teleskope, a te studije imaju i potencijalne primjene u istraživanjima atmosfere i zaštite okoliša, na čijem daljnjem razvoju i implementaciji aktivno radi riječka grupa.

Astronomsko društvo

Navodeći da je još kao djevojčica bila jako zainteresirana za astronomiju, prof. dr. Dominis Prester kaže da joj je tada tata ponudio kupiti vlastiti amaterski teleskop.

– Rekla sam mu da radije ne troši novce na to, jer mi je draže koristiti teleskope Akademskog astronomskog društva Rijeka zajednički s istomišljenicima, pa se na taj način družimo i zajednički učimo. Taj sam stav zadržala i u profesionalnom radu.

Kroz suradnju u međunarodnoj kolaboraciji i Hrvatskoj grupi na dizajnu i izradi teleskopa LST, te sad i njegovom korištenju u svrhu ovakvih uzbudljivih znanstvenih istraživanja, zajednički učimo, postižemo puno više, i rastemo ne samo kao znanstvenici već i kao osobe.

A kad surađujemo sa studentima i njih uključujemo u međunarodne suradnje s ljudima iz cijelog svijeta, onda sve to dobiva dublji i dugoročniji smisao.

Posebno mi je drago što su se u radu istaknuli studenti našeg Doktorskog studija Fizika Sveučilišta u Rijeci, zaključuje prof. dr. Dominis Prester.