Εγκαινιάστηκε το MAGIC, το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα
Νέο τηλεσκόπιο για να ανιχνεύσει τους ουρανούς για τις ακτίνες γάμμα

Από σελίδα του Nature, 10 Οκτωβρίου 2003

Οι σκοτεινοί πυρήνες των γαλαξιών, των υπερκαινοφανών, οι μυστηριακές εκρήξεις των ακτίνων-γ, και ίσως ακόμη και ο απόηχος του ιδίου του Big Bang, μπορούν σύντομα να αποκαλυφθούν από το MAGIC.

Το τηλεσκόπιο Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) εγκαινιάστηκε στη νήσο La Palma, μια από τις Κανάριες νήσους της Ισπανίας. Το κάτοπτρο του MAGIC 240 τετραγωνικών μέτρων το κάνει το μεγαλύτερο ενιαίο όργανο που έχει σαν σκοπό την έρευνα των ακτίνων γάμμα - την πιο ενεργητική μορφή της ακτινοβολίας στον Κόσμο.

Οι ακτίνες γάμμα εκτοξεύονται από τις μαύρες οπές στο κέντρο των γαλαξιών, όταν ανατινάζονται τα άστρα αλλά και από άγνωστες πηγές που αναβοσβήνουν, σαν ραδιοφάροι, στο μακρινό διάστημα. Το τηλεσκόπιο είναι συντονισμένο για να ψάξει την πιο ασθενή, και επομένως την παλαιότερη πηγή, αυτών των ακτίνων.

"Θα μπορέσουμε να κοιτάξουμε πίσω στο παρελθόν οκτώ δισεκατομμύρια έτη φωτός," λέει το μέλος Eckardt Lorenz της ομάδας, του Ινστιτούτου Max Planck για τη φυσική στο Μόναχο. Αυτό το MAGIC μπορεί ακόμα και να ανιχνεύσει τις ακτίνες γάμμα που ελευθερώθηκαν από το Big Bang - κανένα όργανο μέχρι τώρα δεν μπορεί να αποκαλύψει τις λεπτομέρειες αυτής της Μεγάλης Έκρηξης, του βιαιότερου γεγονότος του σύμπαντος.

Όταν οι ακτίνες γάμμα συναντούν τη γήινη ατμόσφαιρα συγκρούονται με τα άτομα στον αέρα, διασπώντας τα και πλημμυρίζοντας την ατμόσφαιρα με ιόντα και σωματίδια με τη μορφή της κοσμικής ακτινοβολίας. Οι συγκρούσεις ελευθερώνουν μια άλλη μορφή ενέργειας, την ακτινοβολία Cherenkov.

Άρα το MAGIC δεν θα καταγράφει τις ίδιες τις ακτίνες γάμμα, αλλά την ακτινοβολία Cherenkov, η οποία εκπέμπεται κατά τη διάσπαση των ατόμων στη γήινη ατμόσφαιρα από τις ακτίνες γάμμα.

Χαμηλή ενέργεια

Οι ανιχνευτές των ακτίνων-γάμμα εφευρέθηκαν στη δεκαετία του '80. Ήδη, πέντε επίγεια τηλεσκόπια και ένα σε τροχιά ανιχνεύουν τις ακτίνες αυτές.

Από την έρευνα των, χαμηλής ενέργειας, ακτίνων γάμμα, το MAGIC θα καλύψει ένα σημαντικό χάσμα μεταξύ των επίγειων τηλεσκοπίων και το διαστημικό παρατηρητήριο ακτίνων-γ, Integral.

"Ο πρώτος στόχος", λέει ο Lorenz, "είναι να στοχεύσει το MAGIC στο Νεφέλωμα του Καρκίνου, την πιο αξιόπιστη πηγή ακτίνων γάμμα στον Κόσμο. Έτσι και ρυθμιστεί από εκείνη την πηγή, το τηλεσκόπιο μπορεί να αρχίσει να ψάχνει στους ουρανούς. Δεν ξέρετε ποτέ τι μπορεί η φύση να μας προσφέρει," εξηγεί ο ίδιος.

Οι ακτίνες-γ

Σήμερα, αν και υπάρχουν αρκετά στοιχεία ώστε οι επιστήμονες να κάνουν συγκεκριμένες υποθέσεις γύρω από την ταυτότητα και τους μηχανισμούς τους, τα αινίγματα οι εκρήξεις των ακτίνων-γ (GRB) παραμένουν.

Αν πηγαίναμε έξω στο διάστημα και κοιτάζαμε με κατάλληλες κάμερες το διάστημα, μια φορά περίπου την ημέρα, θα εμφανιζόταν μια μυστηριώδης λάμψη σε ένα απροσδόκητο σημείο του ουρανού, για να εξαφανιστεί μερικά δευτερόλεπτα αργότερα. Θα βλέπαμε δηλαδή μια έκρηξη ακτίνων-γ (GRB).

Οι εκρήξεις αυτές, καταγράφηκαν πρώτη φορά το 1967 από στρατιωτικούς δορυφόρους των ΗΠΑ. Στα χρόνια που ακολούθησαν, διάφοροι δορυφόροι εξακολούθησαν να καταγράφουν μυστηριώδεις εκλάμψεις.

Και τότε ήρθαν τα ερωτήματα. Από που έρχονταν; Τι τις δημιουργούσε;

Μέχρι το 1991, που μπήκε σε τροχιά το τηλεσκόπιο Compton Gamma Ray Observatory, ακόμα και η εύρεση του ακριβούς σημείου απ’ όπου προέρχονταν οι εκλάμψεις ήταν αδύνατη. Χωρίς ακριβές σημείο αναφοράς, και με λίγα δευτερόλεπτα στη διάθεσή τους, οι επιστήμονες δεν προλάβαιναν να ψάξουν για ακτινοβολίες σε άλλα μήκη κύματος, κάτι που θα έδινε σημαντικές πληροφορίες για τη φύση των GRB.

Η Χρύσα Κουβελιώτου εργάζεται για τα Universities Space Research Association (USRA) στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων της NASA. Εργάζεται πάνω στα magnetar, στις πηγές των ακτίνων-γ και σε άλλα σημαντικά θέματα.

Στις 28 Φεβρουαρίου 1997, η Ελληνίδα αστροφυσικός Χρύσα Κουβελιώτου  αξιοποιώντας με εκπληκτική ταχύτητα τα δεδομένα που έστελνε ο δορυφόρος BeppoSAX, μια διεθνής ερευνητική ομάδα (που είχαν δημιουργήσει αυτή και ο σύζυγός της, Ολλανδός αστροφυσικός Jan van Paradijs του Πανεπιστημίου του Amsterdam ), κατάφερε να καταγράψει για το GRB 970228 (ο αριθμός είναι απλά η ημερομηνία) μια λάμψη που έσβηνε αργά σε οπτικά μήκη κύματος.

Λίγους μήνες αργότερα, το αστεροσκοπείο Keck, στη Χαβάη, έπαιρνε το οπτικό φάσμα μίας ακόμα έκλαμψης. Δε χωρούσε αμφιβολία: τα GRB βρίσκονταν πολύ μακριά από τον γαλαξία μας, κι είχαν τεράστια ενέργεια.

Τα GRB που έχουν καταγραφεί διαρκούν από χιλιοστά του δευτερολέπτου έως χίλια δευτερόλεπτα, και οι τεράστιες ενέργειες που αποδίδουν, είναι παρεμφερείς με αυτές που εκλύονται σε εκρήξεις υπερκαινοφανών. Αυτό υποδεικνύει μια στενή σχέση μεταξύ GRB και υπερκαινοφανών.

Μετά από μια έκρηξη ακτίνων-γ (GRB), διαρκείας πάνω από δύο δευτερόλεπτα, ακολουθούν εκλάμψεις σε άλλα μήκη κύματος. Καμιά όμως GRB κάτω από δύο δευτερόλεπτα δεν έχει ακολουθηθεί από άλλες εκλάμψεις.

Στο μεταξύ, υπάρχουν πολλοί δορυφόροι σε τροχιά, όπως το Integral, κι αργότερα ακολουθεί το Swift της NASA το Μάιο του 2004 καθώς και το GLAST. Επίσης, σε τροχιά είναι ο δορυφόρος HETE-ΙΙ, με τον οποίο έχουν γίνει πολλές παρατηρήσεις των GRB.