Гамма-всплески - самое мощное явление, известное человечеству. Хотя они недолговечны, они затмевают звезды и даже галактические квазары. Обычно они показывают энергию в районе десятков гигаэлектронвольт, но впервые исследователи обнаружили гамма-всплеск в районе тераэлектронвольт. Этот уровень энергии долгое время был теоретизирован, и это исследование показывает, что эти энергии на самом деле могут быть более распространенными, чем считалось ранее.
В разгар холодной войны между Соединенными Штатами и бывшим Советским Союзом на орбите вокруг Земли находились спутники, единственная цель которых заключалась в том, чтобы следить за характерным гамма-излучением атомного взрыва.. Время от времени эти спутники посылали предупреждение своим диспетчерам, которые, несомненно, пытались выяснить, что видели глаза наверху. Только в этих случаях не было свидетельств ядерного взрыва, а по многократным наблюдениям с нескольких спутников казалось, что сигналы исходят не с Земли, а на самом деле из космоса..
Так были впервые обнаружены гамма-всплески (GRB). Но потребовалось много лет, чтобы данные дошли до научного сообщества, поскольку в то время они были строго засекречены. Перенесемся в наши дни, и теперь астрономы достаточно хорошо понимают эти высокоэнергетические явления. Всплески возникают в результате образования нейтронных звезд или черных дыр при коллапсе умирающих звезд. Они вызываются потоками плазмы, выбрасываемыми со скоростью, близкой к скорости света.
всплески сначала выдают свое присутствие короткими вспышками гамма-лучей с энергиями порядка мегаэлектронвольт (МэВ) или миллионов электронвольт. Один электрон-вольт - это эквивалентная энергия, которую приобретает один электрон при ускорении напряжением в один вольт. В хвосте кратких вспышек находится длительное послесвечение электромагнитного излучения от более слабых радиоволн до сильных гамма-лучей с энергиями гигаэлектрон-вольт (ГэВ) - миллиардов электрон-вольт. Это были самые высокие энергии гамма-всплесков, наблюдаемые до сих пор.
"Теоретически были предсказаны высокоэнергетические гамма-всплески с энергиями в районе тераэлектронвольт (ТэВ) (триллионов электронвольт). Астрономы искали такие мощные всплески в течение 15 лет", - сказал профессор Масахиро Тешима. из Института исследования космических лучей Токийского университета. «Моя международная команда и я с гордостью сообщаем об открытии первого гамма-всплеска с наблюдаемой энергией до 1 тераэлектрон-вольта, что на сегодняшний день является фотоном с самой высокой энергией, когда-либо обнаруженным от гамма-всплеска».
Всплеск, о котором идет речь, получил название GRB190114C (как он наблюдался 1 января 2019 года).14 сентября 2019 г.) и впервые был замечен двумя научными спутниками на орбите вокруг Земли: обсерваторией Нила Герелса Свифта НАСА и космическим гамма-телескопом Ферми. Хотя инструменты на них предназначены для наблюдения за гамма-лучами, ни один из спутников не может напрямую наблюдать ТэВ-сигнал. Однако, когда они замечают любую активность GRB, они немедленно сигнализируют о более универсальном наземном инструменте, который может, и это ВОЛШЕБНО.
MAGIC расшифровывается как Черенковский телескоп для получения крупных атмосферных гамма-изображений, способный обнаруживать высокоэнергетическое гамма-излучение в области ТэВ. После того, как спутники зафиксировали первоначальный всплеск, в котором не было ничего необычного, MAGIC вовремя повернула свои два гигантских 17-метровых отражающих зеркала к источнику, чтобы увидеть послесвечение высокоэнергетического гамма-излучения с беспрецедентной энергией 0,3-1 ТэВ. Это началось через минуту после взрыва и продолжалось еще около 20.
Хотя это давно ожидалось, обнаружение гамма-излучения ТэВ от гамма-всплесков было чрезвычайно сложной задачей. Наконец, это было впервые реализовано здесь с очень высокой значимостью после многих лет технических усовершенствований и самоотверженных усилий», - пояснил Тешима. обещают дать новое физическое понимание самых ярких электромагнитных взрывов во Вселенной».