¾«¶«Ó°ÊÓ

Teleskopy czerenkowskie wykryły promieniowanie gamma bardzo wysokich energii sprzed 8 miliardów lat

Teleskopy LST-1 i MAGIC umieszczone w obserwatorium Roque de los Muchachos Observatory (Hiszpania) wykryły OP 313, najdalszą aktywną galaktykę jaką udało się zaobserwować w promieniowaniu gamma bardzo wysokich energii. Badania te pomogły określić tło pozagalaktycznego promieniowanie we wszechświecie oraz dostarczyły cennych informacji dotyczących procesów przyspieszania cząstek w tym źródle. Wyniki obserwacji zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

 

Opublikowano: 24 sierpnia 2026
Baner ze zdjęciem portretowym prof. Juliana Sitarka i napisem Nowe odkrycie! Najdalsza aktywna galaktyka zaobserwowana z pomocą promieniowania gamma. 8 miliardów lat świetlnych od nas... prof. Julian Sitarek Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu �ódzkiego

OdlegÅ‚a galaktyka (w czasie i przestrzeni) 

Promieniowanie gamma bardzo wysokich energii to fotony (czÄ…stki elementarne - kwanty Å›wiatÅ‚a), które posiadajÄ… energiÄ™ setki miliardów razy wiÄ™kszÄ… niż Å›wiatÅ‚o widzialne. Energia ta jest na tyle duża, że podróżujÄ…c przez przestrzeÅ„ kosmicznÄ… mogÄ… oddziaÅ‚ywać z niskoenergetycznym Å›wiatÅ‚em wypeÅ‚niajÄ…cym wszechÅ›wiat tworzÄ…c czÄ…stki materialne (parÄ™ elektron i pozyton). Wykrycie tak energetycznych fotonów wymaga specjalnych technik obserwacyjnych z pogranicza astronomii i fizyki czÄ…stek elementarnych. Tzw. „teleskopy czerenkowskieâ€�  (MAGIC o 17 m Å›rednicy i LST-1 o 23 m Å›rednicy) sÄ… w stanie wykrywać promieniowanie gamma od kilku miliardów do setek bilionów razy bardziej energetyczne niż Å›wiatÅ‚o widzialne. Wspólne obserwacje aktywnej galaktyki OP 313 poskutkowaÅ‚y wykryciem emisji sprzed 8 miliardów lat, ustanawiajÄ…c rekord najdalszego źródÅ‚a tego typu obserwowanego w tym zakresie energii. Promieniowanie to po drodze do Ziemi oddziaÅ‚ywaÅ‚o z tzw. pozagalaktycznym promieniowaniem tÅ‚a, tj. sumÄ… emisji wszystkich galaktyk i pyÅ‚u kosmicznego. OddziaÅ‚ywania te powodujÄ… że jedynie niewielka część oryginalnych fotonów gamma jest w stanie przetrwać tÄ™ podróż i jedynie dziÄ™ki bardzo dobrej czuÅ‚oÅ›ci instrumentów, MAGIC i LST-1, obserwacje i badanie tej emisji byÅ‚y możliwe.

Odkrycie

Aktywne galaktyki są to galaktyki z których centralnej części obserwowana jest silnie zmienna emisja wykraczająca poza termiczną emisję poszczególnych gwiazd galaktyki. Uważa się, że są one zasilane poprzez spadek materii na super-masywną czarną dziurę. Z niektórych aktywnych galaktyk obserwuje się gwałtowne wypływy materii z prędkością zbliżoną do prędkości światła, tzw. strugi. W przypadku OP 313 taka struga jest zwrócona w stronę Ziemi. W grudniu 2023, pierwszy z teleskopów Large-Sized Telescope (LST) budowanego obserwatorium Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO LST-1) wykrył po raz pierwszy emisję promieniowania gamma bardzo wysokich energii z OP 313. Wyniki tych badań, prowadzonych również z udziałem teleskopów MAGIC, zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie ().

Teleskopy nocÄ…


Naukowcy pracujÄ…cy we współpracach MAGIC i CTAO/LST przeanalizowali dane z obu instrumentów nakÅ‚adajÄ…c silne ograniczenia na gÄ™stość pozagalaktycznego promieniowania tÅ‚a. Wraz z szerokopasmowymi obserwacjami przy niższych energiach scharakteryzowali zmienność emisji. Badania wskazujÄ… na przyspieszanie wysokoenergetycznych elektronów w strudze OP 313 i przyczyniajÄ… siÄ™  do lepszego zrozumienia procesów fizycznych zachodzÄ…cych w tego typu źródÅ‚ach. PokazujÄ… również skuteczność wspólnych obserwacji prowadzonych za pomocÄ… teleskopów czerenkowskich, w szczególnoÅ›ci nowej generacji teleskopu LST-1, do którego w najbliższym czasie dołączÄ… trzy kolejne teleskopy LST w obserwatorium Roque de Los Muchachos oraz, nieco później, pięć teleskopów Å›redniej wielkoÅ›ci MST (Medium-Sized Telescope) o Å›rednicy 12 m. PowstajÄ…ca sieć północnego obserwatorium CTAO, obejmujÄ…ca cztery teleskopy LST oraz pięć teleskopów MST, znaczÄ…co zwiÄ™kszy czuÅ‚ość obserwacji promieniowania gamma bardzo wysokich energii i pozwoli rozszerzyć kosmiczny horyzont takich badaÅ„ do odlegÅ‚oÅ›ci, które dotychczas pozostawaÅ‚y poza zasiÄ™giem instrumentów tej klasy.

MAGIC, LST-1 i CTAO

MAGIC jest systemem dwóch teleskopów czerenkowskich umieszczonych w obserwatorium Roque de Los Muchachos. Pierwszy teleskop rozpoczął obserwacje w 2003, podczas gdy drugi został ukończony w 2009. Teleskopy MAGIC zrewolucjonizowały astrofizykę promieniowania gamma bardzo wysokich energii poprzez możliwość obserwacji w zakresie energii który był zbyt wysoki dla instrumentów satelitarnych a zbyt niski dla poprzednich teleskopów czerenkowskich. Dotychczas współpraca MAGIC opublikowała ponad 200 artykułów w recenzowanych czasopismach specjalistycznych, fundamentalnie zmieniając nasze pojmowanie ekstremalnego wszechświata poprzez serię przełomowych odkryć.


LST-1 jest pierwszym teleskopem typu Large-Sized Telescope obecnie budowanego obserwatorium CTAO, aktualnie konstruowanego na wyspie kanaryjskiej La Palma w Hiszpanii oraz na wyżynie Paranal w  Chile. LST sÄ… najwiÄ™kszym typem teleskopów CTAO. Ich konstrukcja jest zoptymalizowana dla wykrywania z dużą czuÅ‚oÅ›ciÄ… i krótkim czasem reakcji promieniowania o energiach poÅ›rednich pomiÄ™dzy zakresem obecnie dostÄ™pnym dla detektorów na orbicie Ziemi i z jej powierzchni. 23 metrowa Å›rednica, możliwość szybkiego przekierowania na dowolne miejsce na niebie, sprawiajÄ… że teleskopy te sÄ… potężnym narzÄ™dziem do badania ekstremalnych zjawisk we wszechÅ›wiecie. LST-1 zostaÅ‚ ukoÅ„czony w 2018 w obserwatorium Roque de Los Muchachos i wkrótce dołączÄ… do niego trzy kolejne teleskopy LST, już zainstalowane na terenie obserwatorium. Inauguracja sieci czterech teleskopów LST, planowana na 15 października 2026, bÄ™dzie ważnym kamieniem milowym w historii astrofizyki promieniowania gamma bardzo wysokich energii oraz w realizacji projektu CTAO.

Materiał źródłowy: Notatka prasowa Polskiej grupa LST (Uniwersytet �ódzki) prof. dr hab. Julian Sitarek
Redakcja: Michał Gruda (Centrum Współpracy z Otoczeniem)

Opublikowano: Michał Gruda

ul. Narutowicza 68, 90-136 �ódź
NIP: 724 000 32 43
Adres do doręczeń elektronicznych (ADE): AE:PL-74796-17640-IHHIV-17
KONTAKT​â¶Ä‹â¶Ä‹â¶Ä‹â¶Ä‹â¶Ä‹â¶Ä‹

Projekt Multiportalu U� współfinansowany z funduszy Unii Europejskiej w ramach konkursu NCBR