Home page - Projekt "Pi of the Sky" - Błysk GRB 080319B: Informacje dodatkowe - Dane naukowe - NASA news - arXiv article - Wersja angielska

Najmniejszy teleskop wykrywa największą kosmiczną eksplozję

GRB 080319B - Pierwsze 4 minuty

2008.03.19 polski teleskop "Pi of the Sky" zarejestrował najjaśniejszy widziany przez człowieka błysk optyczny pochodzący z odległego wszechświata. Eksplozja miała miejsce 7.5 miliardów lat świetlnych od Ziemi, w połowie odległości do krańców widzialnego Wszechświata. Teleskop "Pi of the Sky" ma średnicę jedynie 71 mm!

Narodziny czarnej dziury

Rozbłysk obserwowany przez "Pi of the Sky" został zaobserwowany jednocześnie w widmie gamma przez satelitę "Swift", dzięki czemu został został zidentyfikowany jako tzw. rozbłysk gamma (ang. Gamma Ray Burst - GRB) i oznaczony jako GRB 080319B (drugi spośród zarejestrowanych tej nocy). Najprawdopodobniej źródłem błysku była śmierć masywnej gwiazdy, która dała początek czarnej dziurze. Obserwacje optyczne prowadzone w czasie pierwszej minuty wybuchu są kluczowe dla zrozumienia mechanizmu zachodzącego zjawiska. Obserwacje optyczne "Pi of the Sky" w połączeniu z danymi w widmie gamma otrzymanymi przez satelitę "Swift" po raz pierwszy potwierdzają z dziesięciosekundową precyzją, że w czasie wybuchu takiego jak obserwowany, emisja optyczna zachodzi równocześnie z emisją promieniowania gamma.

Na wykresie obserwowany przebieg zmian jasności przedstawiono w jednostkach jasności gwiazdowej (magnitudo). "Zero" odpowiada najjaśniejszym widocznym gwiazdom, a 6 jest granicą widzialności gołym okiem. Zaobserwowany przez "Pi of the Sky" rozbłysk GRB 080319B był w chwili kulminacji wystarczająco jasny, by dostrzec go bez pomocy przyrządów optycznych.

Wyścig do błysku - dziennik wydarzeń

• Nocą z 18 na 19 marca 2008 r. satelita "Swift" jak zwykle poluje na błyski gamma.
• W tym samym czasie teleskop "Pi of the Sky" w jak co noc śledzi niebo nad obserwatorium Las Campanas w Chile. Patrząc w tę sama stronę co aparatura satelity "Swift" wykonuje dziesięciosekundowe zdjęcia cyfrowe rejestrowane i automatycznie analizowane przez system komputerowy.
• O 6:12:47 UT "Pi of the Sky" rozpoczyna dziesięciosekundowe naświetlanie pierwszego zdjęcia, na którym się pojawia się nowy obiekt. Algorytm rozpoznawania błysków wykrywa go automatycznie.
• Dwie sekundy później, o 6:12:49 UT "Swift" odbiera pierwszy sygnał promieniowania gamma. Ten moment oznaczany jest jako T=0 - początek błysku.
• Kolejne dwie sekundy później (T0+2s) inny zrobotyzowany teleskop "RAPTOR" rozpoczyna rejestrację pierwszego zdjęcia z nowym obiektem.
• W chwili T0+16s obiekt staje się widoczny dla kamery "TORTORA", która filmuje sam szczyt rozbłysku.
• W chwili T0+17s "Swift" wysyła na Ziemię alert informujący o zarejestrowanym błysku. W kierunku miejsca zdarzenia kierują się dziesiątki, a potem setki teleskopów umieszczonych na całej Ziemi.
• W chwili T0+51s "UVOT" - optyczny i ultrafioletowy teleskop pokładowy satelity "Swift" rozpoczyna swoje obserwacje.
• Godzinę poźniej Very Large Telescope w Chile mierzy odległy błysk, który następnie zostaje potwierdzony przez Hobby-Eberly Telescope w Teksasie.

W gotowości na kolejne błyski

Obserwacja wykonana w środe 19 marca potwierdza wartość nowatorskiej koncepcji projektu "Pi of the Sky". Do tej pory poświata optyczna towarzysząca błyskom gamma była rejestrowana przez teleskopy czekające na sygnał z satelity, który na podstawie wykrytego sygnału gamma wskazywał właściwe miejsce obserwacji. Mijały długie sekundy i minuty zanim sygnał został przekazany i teleskopy odpowiednio nakierowane. W tym najcenniejszym dla naukowców czasie sygnał nie był jeszcze rejestrowany. Autorzy projektu "Pi of the Sky" wybrali inny sposób postępowania. Aparatura monitoruje w sposób ciągły duży obszar nieba wykonując nieustannie dziesięciosekundowe zdjęcia. Komputery na bieżąco rejestrują zebrane dane, a algorytmy podobne do tych, które stosuje się w analizie danych w wielkich detektorach cząstek elementarnych, rozpoznają automatycznie i samodzielnie pojawiające się na niebie błyski optyczne. Informacje z satelitów wykorzystywane są dopiero w późniejszym etapie do potwierdzenia danych i zidentyfikowania zaobserwowanych obiektów.

Projekt został zainspirowany przez profesora Bohdana Paczyńskiego - wielkiego polskiego astrofizyka, który zmarł w zeszłym roku. Wniósł on wielki wkład w zrozumienie natury błysków gamma. Był gorącym propagatorem idei, że właściwie użyte małe teleskopy mogą mieć wielki potencjał.

Więcej kamer - więcej błysków

Obecnie aparatura "Pi of the Sky" składa się z dwóch kamer zainstalowanych w obserwatorium Las Campanas w Chile. Pokrywają one obszar nieba o powierzchni kątowej 20°x20° . Aby zwiększyć szansę zaobserwowania błysków budowane są obecnie 32 nowe kamery. W sposób ciągły pokryją one 1/3 widzialnego nieba. Początkowo planowano objęcie obserwacją pi steradianów nieba, co dało nazwę całemu projektowi. Nazwa "Pi of the Sky" odwołuje się także do tytułu znanej ksiązki Johna Barrow’a "Pi in the Sky" ("Pi w niebie tkwi"), w której autor przekonuje, że zjawiska, które obserwujemy są rządzone przez prawa fizyki opisywalne językiem matematyki.

Projekt "Pi of the Sky" jest wspólnym przedsięwzięciem polskich instytutów badawczych: Instytutu Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana (Świerk-Warszawa), Centrum Fizyki Teoretycznej PAN (Warszawa), Uniwersytetu Warszawskiego, Politechniki Warszawskiej, Centrum Badań Kosmicznych PAN (Warszawa), Uniwersytetu im. Kardynała Stefana Wyszyńskiego (Warszawa) i Akademii Pedagogicznej w Krakowie. Projektem kierują dr hab. Lech Mankiewicz (CFT PAN) i dr hab. Grzegorz Wrochna (IPJ).

Kamery "Pi of the Sky" w kopule ASAS w Chile	Zespół "Pi of the Sky" świętuje odkrycie

Specjalne podziękowania dla dr Grzegorza Pojmańskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszwskiego za udostępnienie miejsca w kopule projektu ASAS i pomoc w uruchomieniu eksperymentu.