Istrazivanje astrofizickih ultrarelativistickih mlazova kroz opservacije i modeliranje ekstragalaktickih bljeskova gama zracenja


Ekstragalakticki bljeskovi gama zracenja (eng. gamma-ray bursts, GRBs) su jedan od najfascinantnijih fenomena u astrofizici visokih energija. Otkriveni su 1967. godine i pojavljuju se kao kratki ( ~ nekoliko ms do nekoliko 100 s), ali intenzivni bljeskovi gama-zraka (tipicno energija izmedju 100 keV i 1 MeV). Svjetlosne krivulje ovih fenomena su varijabilne na kratkim vremenskim skalama, a spektar im je netermicki.  Udaljenost bljeskova gama zracenja je odredjena 1997., zahvaljujuci naknadnom zracenju (eng. afterglow) duzih valnih duljina – u X, vidljivom i radio podrucju. Naknadno zracenje slijedi nakon promptnog gama zracenja na duzim vremenskim skalama. Linije u spektru naknadnog zracenja pokazuju visoki crveni pomak (eng. redshift), koji indicira da se bljeskovi gama zracenja nalaze u udaljenim galaksijama. Nakon 1997., vise od 200 crvenih pomaka je određeno za bljeskove gama zracenja, sa srednjom vrijednosti z ~ 2, i maksimumom od z ~ 9.2 sto odgovara starosti Svemira od 540 Myr! Kombiniranjem varijabilnosti na kratkim vremenskim skalama i ogromne energije, zakljuceno je da su bljeskovi gama zracenja povezani sa kataklizmickim događajima koji vode na formaciju kompaktnog objekta, najvjerojatnije akrecijske crna rupe. Opazanje gama-zraka iznad praga za produkciju parova osigurava dodatni dokaz da emisija zracenja dolazi iz relativistickog mlaza koji potjece iz kompaktnog izvora. Ekstragalakticki bljeskovi gama zracenja u GeV energetskom podrucju opazaju se sa Fermi satelitom (u orbiti od 2008). Nova opazanja u podrucju visokih energija (GeV) ocekuju se sa teleskopima Magic i CTA. Odjel za fiziku Sveučilišta u Rijeci suvlasnik je MAGIC teleskopa i pripadne eksperimentalne opreme.  Cilj ovog projekta je da se upotrijebi i prilagodi vec postojeci numericki alat za fizikalnu interpretaciju rezultata koji se ocekuju od novih opservatorija (sa fokusom na GeV energije i opazanja Magic i CTA).  Rezultati bi doprinijeli fizikalnom razumijevanju fenomena bljeskova gama zracenja, ali također i omogucili ogranicavanje parametara fundamentalnih procesa u astrofizici visokih energija, npr. akceleracije elektrona u relativistickim udarima. 

 

 

 


Istraživački tim
Frederic Daigne, profesor daigne@iap.fr
No photo

Dr. sci. ŽELJKA BOŠNJAK

Odjel za fiziku