Treperenje bljeska gama-zračenja na vremenskoj skali manjoj od pet minuta pokazuje da zračenje potječe iz područja manjeg od horizonta događaja crne rupe

Međunarodni tim znanstvenika kolaboracije MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) došao je do iznimnih rezultata u proučavanju nastajanja zagonetnih mlazova u blizini crnih rupa, priopćio je Institut Ruđer Bošković.

Znanstvenici su, naime, uspjeli izmjeriti dosad najbržu vremensku promjenu zračenja u relativističkom mlazu jedne supermasivne crne rupe, što ukazuje na to da je područje u kojem se stvara gama-zračenje mnogo manje no što se dosad smatralo. Rezultate istraživanja do kojih su došli suradnici na teleskopima MAGIC i Europske mreže radioteleskopa - VLBI (European VLBI Network) u četvrtak je objavio prestižan međunarodni časopis Science.

Koautori tog rada su i hrvatski znanstvenici Ana Babić, Dario Hrupec i Iva Šnidarić s IRB-a, Nikola Godinović, Damir Lelas i Ivica Puljak s FESB-a Sveučilišta u Splitu, te Dijana Dominis Prester i Tomislav Terzić s Odjela za fiziku Sveučilišta u Rijeci.

U članku koji je objavio Science, kolaboracija MAGIC izvješćuje o snažnom bljesku visokoenergijskog gama-zračenja iz galaksije IC 310 opaženom s pomoću dvaju teleskopa promjera 17 metara smještenih na kanarskom otoku La Palma. Popratnim opažanjima europske mreže radioteleskopa VLBI znanstvenici su uočili iznimno ravan mlaz plazme koji izlazi iz neposredne blizine supermasivne crne rupe smještene u središtu galaksije.

Treperenje bljeska gama-zračenja na vremenskoj skali manjoj od pet minuta pokazuje da zračenje potječe iz područja manjeg od horizonta događaja crne rupe. To otkriće podupire ideju da gama-zrake nastaju zbog čestica koje su ubrzane snažnim električnim poljima u vrlo uskom području blizu crne rupe. Takve se konfiguracije očekuju blizu brzorotirajućih crnih rupa koje radiomlazove napajaju smanjivanjem svoje rotacijske energije.

Supermasivne crne rupe s masama od milijun pa do nekoliko milijardi masa Sunca 

Smatra se da u središtima galaksija postoje supermasivne crne rupe s masama od milijun pa do nekoliko milijardi masa Sunca. Tako je, čini se, i u slučaju galaksije IC 310 koja je udaljena 260 milijuna svjetlosnih godina i pripada skupu galaksija Perzej.

Ta je galaksija poznata po dugačkom radiomlazu koji izlazi iz njezinog središta. Izvor tog mlaza desetljećima je bio zagonetan. Njegova je emisija toliko snažna da odgovara zračenju deset milijardi zvijezda, a nastaje u iznimno kompaktnom središnjem dijelu galaksije. Slike mlaza u visokom razlučivanju, koje su dobivene mrežom radioantena EVN, otkrile su jako izduženu strukturu koja kreće iz kompaktnog središta manjeg od svjetlosne godine.

Nedavna detekcija promjenjive emisije gama-zračenja teleskopima MAGIC potaknula je zanimanje za taj zagonetni izvor. Istraživač iz IFAE u Barceloni i suvoditelj tog istraživanja Julian Sitarek objasnio je da su s kraćom vremenskom skalom varijabilnosti dostupnije manje dimenzije.

Voditeljica istraživanja Dorit Eisenacher sa Sveučilišta u Wuerzburgu rekla je da je otrkiće varijabilnosti u gama-području na samo petini te udaljenosti bilo potpuno neočekivano.

Dijana Dominis Prester s Odjela za fiziku Sveučilišta u Rijeci, koja je glavni koordinator opažanja teleskopima MAGIC, rekla je da im je razvoj nove strategije opažanja teleskopima MAGIC omogućio mnogo efikasniju detekciju novih izvora i fenomena u svemiru. Procjenjuje se da sat opažanja teleskopima MAGIC košta 20.000 eura, a konkurencija za dobivanje opažačkog vremena je vrlo velika.

Eksperiment MAGIC nalazi se u Sjevernom europskom opservatoriju Roque de los Muchachos, 2200 metara nad morem. Sustav od dva teleskopa MAGIC, svaki promjera 17 metara, trenutno iz kozmičkih izvora opaža visokoenergijske gama-zrake u energijskom području od 25 GeV do 50 TeV. Neutralne gama-zrake prodiru kroz Zemljinu atmosferu i stvaraju lavine sekundarnih čestica koje emitiraju plavičastu Čerenkovljevu svjetlost. Kolaboracija MAGIC istražuje gama-zrake iz galaktičkih i izvangalaktičkih izvora tako da snima i analizira stereoskopske slike tih Čerenkovljevih bljeskova.

MAGIC je izgrađen zajedničkim naporima velike europske kolaboracije koja uključuje 160 istraživača iz Njemačke, Španjolske, Italije, Švicarske, Poljske, Finske, Bugarske, Hrvatske, Indije i Japana. Hrvatska grupa uključila se u rad 2008.