Российская сеть телескопов впервые зарегистрировала поляризацию оптического излучения, сопровождающего гамма-всплеск от рождающейся черной дыры.

Астрономы МГУ и их коллеги из российских и зарубежных обсерваторий восьми стран, работающие на российской Глобальной сети телескопов-роботов МАСТЕР, впервые смогли зарегистрировать поляризацию оптического излучения сопровождающего мощнейший гамма-всплеск. Более того, собственное оптическое излучение гамма-всплеска удалось наблюдать, когда вспышка еще продолжалась. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Робот-телескоп МАСТЕР на Канарских островах впервые открыл поляризацию собственного излучения гамма-всплесков 25 июня 2016 года. (Источник: Владимир Липунов/МГУ)

Телескоп-робот МАСТЕР-Таврида на Крымской обсерватории МГУ. (Источник: Владимир Липунов/МГУ).

Глобальная сеть космического мониторинга МАСТЕР МГУ имени М.В. Ломоносова. (Источник: Владимир Липунов/МГУ).

Гамма-всплески,  яркие вспышки электромагнитного излучения — результат мощных, но коротких взрывов  во Вселенной. За минуты, а то и секунды вспышки может высвободиться столько энергии, сколько Солнце излучает за миллиарды лет. 

Астрофизики предполагают, что гамма-всплески представляют собой лучи мощного электромагнитного излучения, возникающего во время вспышек сверхновых, когда происходит гравитационный коллапс  быстровращающейся звезды в черную дыру или нейтронную звезду. 

Однако гамма-излучение несет недостаточно информации об этих интереснейших процессах. Поэтому очень важно исследовать излучение вспышки в других диапазонах – рентгеновском и оптическом (астрономы называют его собственным излучением гамма-всплеска).

Это сложная научно-техническая задача: за секунды или минуты, которые длится вспышка, регистрируемая гамма-телескопом, необходимо передать информацию на другой телескоп, переориентировать его на нужное место и начать наблюдение. Это возможно только при наличии полностью автоматизированной, роботизированной системы наблюдений, такой, как МАСТЕР, имеющейся в распоряжении российских астрономов.

25 июня 2016 года в 22 часа 40 минут 16 секунд всемирного времени космическая обсерватория имени Энрике Ферми (НАСА, США) зарегистрировала всплеск гамма-излучения, который оказался лишь предвестником гигантской вспышки.

Через 31 секунду российский робот-телескоп Глобальной сети МАСТЕР, расположенный в Обсерватории Института астрофизики на Канарских островах, получил сообщение Ферми и еще через 26 секунд начал съёмку области вспышки оптическими камерами.

Несмотря на большие ошибки в первичных координатах гамма-всплеска, область излучения попала в поле камеры. Так что, когда через 131 секунду после первого сообщения космическая обсерватория НАСА зарегистрировала саму катастрофу,  МАСТЕР уже «смотрел» в нужное место. Теперь к Канарскому телескопу присоединился Крымский 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.

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

Зарегистрированный гамма-всплеск, получивший обозначение GRB160625B, оказался результатом одного из самых мощных космических взрывов, наблюдавшегося астрономами. Он возник, как полагают астрофизики, в узком потоке релятивистских частиц, ускоренных электромагнитным полем образующейся быстровращающейся черной дыры на другом конце Вселенной. Обнаруженная поляризация оптического излучения показала, что жерло мощной космической пушки образовано упорядоченным мощным магнитным полем, сформированным образующейся черной дырой.

Глобальную сеть телескопов-роботов МАСТЕР (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов) астрономы МГУ под руководством профессора Владимира Липунова начали создавать в 2002 году. Их целью было создание инструмента, способного наблюдать самые мощные и очень короткие взрывы во Вселенной — гамма-всплески, которые длятся, как правило, несколько десятков секунд.

Первые наблюдения были проведены уже осенью 2002 года. В настоящее время работают уже восемь роботизированных обсерваторий МАСТЕР, расположенных на четырех континентах в Северном и Южном полушариях. Глобальная сеть МАСТЕР стала лидером ранних оптических наблюдений гамма-всплесков в мире.

По материалам МГУ.