Nauka

Chińczycy (w kosmosie) trzymają się mocno

Polski wkład w chiński podbój kosmosu. Czy naukowcy rozwiążą zagadkę błysków gamma?

International Space Station / NASA
Chińczycy podbijają kosmos. Właśnie umieścili na orbicie moduł orbitalny Tiangong-2. Wkład w prowadzone badania mają nasi rodzimi naukowcy.

Z kosmodromu Jiuquan w Chinach wystrzelono rakietę  Chang-Zheng 7, która wyniosła w kosmos załogowy moduł orbitalny Tiangong-2, czyli Niebiański Pałac-2.

To oczywiście dowodzi, że Chińczycy realizują swój plan sprzed dziesięciu lat, w którym postanowiono przyspieszyć i zdynamizować chiński program badań kosmicznych. Chińczycy gonią Amerykanów i Europejczyków także w kosmosie. Już w październiku do Tiangong-2 ma dolecieć załogowy statek kosmiczny Shenzhou 11 z dwoma chińskimi astronautami na pokładzie. Przejdą oni do modułu i pozostaną w nim przez miesiąc. Należy też pamiętać, że już w 2011 r. udało im się z powodzeniem umieścić na orbicie moduł Tiangong-1. Ten nowy, wyniesiony w czwartek, jest nieco większy i nowocześniejszy.

POLAR na Tiangong

Ale misja umieszczenia na orbicie modułu chińskiego jest także ciekawa z innego powodu. Otóż w ramach Polsko-Szwajcarskiego Programu Badawczego (SWISS Contribution), uczeni i inżynierowie z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku skonstruowali centralny układ detektora POLAR, który posłuży do polaryzowania promieniowania gamma i detektor ten znajduje się właśnie na module Tiangong-2. Będzie badał błyski gamma, czyli najbardziej energetyczne  i jedne z najbardziej tajemniczych zjawisk w kosmosie.

Wystrzelona dziś rakieta wprowadzi nasze urządzenia na orbitę okołoziemską. POLAR będzie pierwszym w historii urządzeniem, przeznaczonym głównie do badania polaryzacji promieniowania gamma, pochodzącego z rozbłysków. Dotychczasowych pomiarów jest zaledwie kilka i są obarczone dużą niepewnością. Tymczasem polaryzacja może zdradzić nam, jaki jest mechanizm powstawania rozbłysków.” – wyjaśnia  prof. Agnieszka Pollo, kierownik Zakładu Astrofizyki NCBJ.

To powinno pomóc lepiej zrozumieć nam  naturę  tych potężnych kosmicznych wybuchów, a tym samym rozwiązać kolejna zagadkę Wszechświata.

Niezwykłe błyski

Odkrycia błysków gamma dokonały  w 1967 r. amerykańskie satelity Vela, których zadaniem było śledzenie, czy Rosjanie nie przeprowadzają zabronionych już wtedy umowami międzynarodowymi prób jądrowych z wyjątkiem podziemnych. Wybuchy jądrowe, ponieważ towarzyszy im ogromna temperatura, też emitują promieniowanie gamma i wydawało się początkowo, z danych uzyskanych przez Velę, że Rosjanie próby takie przeprowadzają. Do 1973 r. odkrycie to było utajnione. Jednak na początku lat 70. okazało się, że błyski te nie pochodzą z Ziemi lecz z kosmosu. Uczeni uważali wówczas, że są efektem zjawisk zachodzących w naszej Galaktyce. Jedynym, który twierdził inaczej i sugerował, że błyski pochodzą z odległego kosmosu, był słynny, nieżyjący już polski astrofizyk prof. Bohdan Paczyński. I miał całkowita rację.

Istnieje kilka rodzajów tego zjawiska, przy czym najwięcej błysków (ok. 70 proc. wszystkich) i najlepiej poznanych należy do kategorii rozbłysków długich, trwających od dwóch do kilkuset sekund. Ich moc jest niewyobrażalnie wielka – w niektórych przypadkach równa mocy promieniowania wielu galaktyk, podobnych do naszej, a więc zawierających kilkaset mld gwiazd. Typowy długi błysk gamma jest energetycznie porównywalny z energią, którą wytworzy Słońce przez całe swoje życie, czyli ok. 10 mld lat. Błyski te mają energię rzędu milionów elektronowoltów (MeV). Najpotężniejsze błyski gamma liczone są w miliardach elektonowoltów (GeV).

Coraz więcej błysków

Od chwili ich odkrycia uczeni przyjmowali, że trwające stosunkowo długo i emitujące energię nieporównywalną z niczym innym w kosmosie zjawiska pochodzą prawdopodobnie z wybuchów szczególnego rodzaju gwiazd supernowych. Prof. Paczyński zasugerował nawet, by gwiazdy te nazwać hipernowymi. Przy czym hipernowe wcale nie muszą być potężniejsze od klasycznych supernowych – przekonywał. Chodzi tu raczej o to, jak wybuchają. Wybuchy, którym towarzyszą błyski gamma raczej nie są sferycznie symetryczne, to bardziej wytryskujące z ogromną energią wąskie strugi gazu i promieniowania. Jeśli jesteśmy przez nie odpowiednio oświetleni – widzimy wówczas fantastycznie jasny błysk. Ważna jest więc nie tylko ilość uwalnianej energii, ale także forma jej emisji.

W kwietniu 2013 r, satelita Swift wykrył najpotężniejszy błysk tego rodzaju w historii badań tego zjawiska (monster-gamma-ray-burst) oznaczony symbolem GRB 130427A – którego trzysekundowy pik promieniowania gamma osiągnął wartość 94 gigaelektronowoltów (Gev) i  mający do tego miejsce stosunkowo niedaleko od nas, a więc ok. 3 miliardy lat świetlnych. To pozwoliło na dokładniejsze zbadanie błysku gamma. Jeszcze wcześniej naukowcy powiązali błyski gamma z poświatami, które im towarzyszą. Badanie takich poświat, które umożliwia prowadzenie także naziemnych obserwacji w zakresie rentgenowskim, ultrafioletowym, widzialnym i podczerwonym pozwoliło astronomom po pierwsze: wytyczać dokładne odległości do błysków (ich zdecydowana większość ma miejsce w odległym kosmosie), po drugie badać zawartość poświaty i w ten sposób dowiedzieć się więcej o gwieździe, której wybuch błysk spowodował. Teraz, pracujący na orbicie detektor POLAR pozwoli spolaryzować błysk, a to powinno nam pomóc dowiedzieć się więcej o jego naturze.

Ocenia się, że średnio dochodzi na niebie do dwóch błysków na dobę, ale nie wszystkie oczywiście da się odpowiednio szybko zlokalizować i zbadać. Sonda Swift wykrywa i bada ok. 100 błysków na rok. Dochodzi do nich w całym kosmosie, ale głównie w obszarach galaktyk, w których obserwuje się wzmożoną aktywność gwiazdotwórczą, a więc powstaje tam stosunkowo dużo młodych gwiazd. To dotyczy jednak tylko błysków długich, czyli najliczniej występujących. Istnieją jeszcze błyski krótkie (do dwóch sekund) i bardzo długie mogące trwać nawet przez godziny. Te ostatnie jednak są bardzo rzadkie. 

Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Społeczeństwo

Katarzyna Nosowska: Rozsznurujmy sobie pancerze

Rozmowa z Katarzyną Nosowską o porachunkach z dawnym życiem i o tym, jak nie dać się otaczającej nas zewsząd wściekłości.

Martyna Bunda
23.09.2020
Reklama