Снят фильм-катастрофа по-настоящему

По мнению ученых, так выглядит гамма-всплеск во Вселенной

Российские телескопы-роботы впервые засняли грандиозное событие в космосе

Алексей Щербаков

29 июля, 2017 15:00

6 мин

Ученым МГУ первым в мире удалось зафиксировать оптическое излучение гамма-всплеска в далеком космосе. В этом им помогла Глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов). Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

^{Глобальная сеть космического мониторинга МАСТЕР МГУ имени М.В. Ломоносова. Источник: Владимир Липунов/МГУ}

Гамма-всплески – мощнейшие выбросы жесткого радиоактивного излучения во Вселенной, свидетельствующие о космических катастрофах. Обычно кратковременный всплеск сопровождается «послесвечением» в других волнах спектра, и в том числе видимых. Но из-за его кратковременности зарегистрировать излучение в оптической части спектра раньше никому не удавалось.

События развивались, как на настоящей охоте. 25 июня 2016 года в 22 часа 40 минут 16 секунд всемирного времени находящийся на околоземной орбите американский спутник-обсерватория имени Энрике Ферми зарегистрировал всплеск гамма-излучения, который оказался предвестником гигантской вспышки. Через 31 секунду расположенный на Канарских островах российский робот-телескоп Глобальной сети МАСТЕР получил от него сообщение и еще через 26 секунд начал съемку квадрата неба, в котором обозначился уникальный объект.

Несмотря на большие ошибки в первичных координатах гамма-всплеска, весь квадрат попал в особые камеры сверхширокого поля МАСТЕР-ШОК, установленные на телескопах МАСТЕР. Поэтому канарский МАСТЕР уже «смотрел» в нужное место, когда через 131 секунду после первого сообщения космическая обсерватория имени Ферми зарегистрировала саму катастрофу с высокой координатной точностью. Теперь к канарскому МАСТЕРу присоединился Крымский телескоп МАСТЕР-Таврида — новый узел Глобальной сети, работавший тогда в тестовом режиме. Через 12 секунд после получения уточненных координат в 22 часа 44 минуты 30 секунд МАСТЕР-Таврида получил первые кадры грандиозного события в космосе.

Главная задача состояла в том, чтобы зафиксировать поляризацию оптического излучения гамма-всплеска. Ученые называют его «собственным». Наблюдение собственного оптического излучения гамма-всплеска — одна из сложнейших задач современной экспериментальной астрофизики, поскольку требует полной роботизации процесса наблюдений и оригинальной конструкции самого телескопа, что как раз воплощено в Глобальной сети телескопов МАСТЕР МГУ им. М.В. Ломоносова.

^{Робот-телескоп МАСТЕР на Канарских островах впервые зафиксировал поляризацию собственного излучения гамма-всплеска 25 июня 2016 года. Тенерифе. Обсерватория Тейде Канарского института астрофизики (Испания). Источник: Владимир Липунов/МГУ}

В результате МАСТЕР не только снял фильм о космическом взрыве с лучшим разрешением по времени, но и впервые в истории зарегистрировал поляризацию оптического излучения гамма-всплеска в тот момент, когда вспышка еще продолжалась.

Гамма-всплеск GRB 160625B оказался одним из самых мощных космических взрывов, возникшим в узком потоке релятивистских частиц, ускоренных электромагнитным полем образующейся на наших глазах быстровращающейся черной дыры на другом конце Вселенной.

«Обнаруженная поляризация собственного оптического излучения показала, что жерло самой мощной в космосе пушки образовано упорядоченным мощным магнитным полем, сформированным образующейся черной дырой», — прокомментировал это событие руководитель проекта МАСТЕР, профессор отделения астрономии физического факультета МГУ, заведующий лабораторией космического мониторинга Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ, доктор физико-математических наук Владимир Липунов.

Именно под его руководством пятнадцать лет назад, весной 2002 года, группа ученых МГУ приступила к созданию первого российского, полностью роботизированного телескопа МАСТЕР, способного наблюдать гамма-всплески, которые длятся, как правило, несколько десятков секунд. Первые наблюдения были проведены уже осенью 2002 года. За шесть последовавших лет наблюдений удалось зарегистрировала только два гамма-всплеска.

А теперь такая удача! Регистрация поляризации оптического излучения гамма-всплеска стала свидетельством высокого качества отечественных инновационных технологий, созданных при участии ученых МГУ и частного бизнеса ОАО МО «Оптика».

^{Телескоп-робот МАСТЕР-Таврида в Крымской обсерватории МГУ. 25 июня 2016 года он принял участие в наблюдении сверхъяркого гамма-всплеска GRB 160625B. Источник: Владимир Липунов/МГУ}

Сейчас уже построено восемь роботизированных обсерваторий МАСТЕР, расположенных на четырех континентах в Северном и Южном полушариях. Параллельно они обнаружили восемь потенциально опасных для Земли астероидов. Глобальная сеть МАСТЕР внесла решающий вклад в оптический поиск источника первого гравитационно-волнового всплеска, обнаруженного детектором LIGO (США) 14 сентября 2015 года, она сотрудничает с большими нейтринными установками ICECube (США) и ANTARES (Франция).

В этом проекте МГУ им. М.В. Ломоносова участвуют Благовещенский государственный педагогический университет, Иркутский государственный университет, Крымская астрономическая станция МГУ и Кисловодская солнечная станция Пулковской обсерватории, Южноафриканская астрономическая обсерватория (ЮАР), Канарский институт астрофизики (Испания) и Астрономическая обсерватория национального университета г. Сан-Хуан (Аргентина).

Работа проходила совместно с коллегами из США, Мексики, Великобритании, Италии, Израиля, Австралии.