/Slika1_LST1_Opažanje.png?preset=novost)
/Slika1_LST1_Opažanje.png?preset=galerija)
/Slika2_LST1-HrFlag.JPG?preset=galerija)
/Slika3_kvazar.png?preset=galerija)
/Slika4_CTAONorth.jpg?preset=galerija)
/Slika5_CTAOSouth.jpg?preset=galerija)
OP 313 je kvazar, tip AGN-a čiji se sjaj u području radiovalova ne mijenja mnogo u rasponu radiofrekvencija. Kvazari su iznimno sjajni i udaljeni objekt koji su i najenergičnije pojave u poznatom svemiru. Izvori emisije kvazara su središta galaksija, gdje supermasivna crna rupa guta materijal iz svoje okoline, stvarajući moćne akrecijske diskove i mlazove svjetlosti i relativističkih čestica uslijed tvari koja se urušava.
LST-1 opažao je ovaj izvor između 10. i 14. prosinca, 2023. godine, nakon što je primio dojavu od satelita Fermi-LAT koji je detektirao neobično visoku aktivnost u području gama-zraka niskih energija, potvrđenu i u optičkom području s različitim instrumentima. U četiri dana opažanja, kolaboracija LST uspjela je detektirati izvor iznad 100 GeV (sto milijradi elekronvolti), 1 GeV je energija milijardu puta veća od energije vidljive svjetlosti, koja izaziva osjet vida u ljudskom oku.
Samo devet kvazara je detektirano na vrlo visokim energijama gama-zračenja, a OP 313 je sada deseti. Kvazare je teško detektirati na vrlo visokim energijama gama-zračenja jer su jako udaljeni. U ovom slučaju, OP 313 ima izmjereni pomak ka crvenom 0,997, što ukazuje da svjetlosti treba oko osam milijardi godina da stigne da naših teleskopa te ga čini najudaljenijim AGN-izvorom i drugim najudaljenijim izvorom ikada detektiranim u području gama-zračenja vrlo visokih energija. Naime, što je izvor udaljeniji, to ga je teže detektirati na vrlo visokim energijama zbog izvangalaktičke pozadinske svjetlosti (EBL). EBL je kolektivna svjetlost emitirana od svih objekata izvan Mliječne staze koja obuhvaća široko područje valnih duljina: od infracrvene preko vidljive do ultraljubičaste. Intenzitet gama-zraka vrlo visokih energija slabi uslijed interakcije s izvangalaktičkim pozadinskim svijetlom i to izraženije što je energija gama-zraka veća te je izazov detektirati ovakve izvore.
Teleskop LST-1 je optimiziran da ima što veću osjetljivost u području energija između 20 i 150 GeV jer u tom području izvangalaktička pozadinska svjetlost najmanje oslabljuje intezitet gama-zračenja. Ovakve performanse omogućile su da kolaboracija LST po prvi puta proučava ovaj izvor na energijama od desetak GeV. Kolaboracija LST nastavit će promatrati ovaj izvor teleskopom LST-1 kako bi prikupila što više podataka a što će omogućiti precizniju analizu koja će doprinijeti boljem razumijevanju izvangalaktičke pozadinske te omogućiti proučavanje magnetskih polja unutar aktivnih galaktičkih jezgara.
Teleskop LST (Large Size Telescope)
LST je jedan od tri tipa teleskopa koji će biti izgrađeni u sklopu kako bi pokrili cijeli raspon energija od 20 GeV do 300 TeV . Četiri teleskopa LST bit će raspoređena u središtu niza teleskopa na sjevernoj hemisferi na otoku La Palma, Španjolska. Teleskopi LST su optimizirani za detekciju gama-zraka niskih energije između 20 i 150 GeV. Svaki LST teleskop je golem, promjer reflektora 23 metra čini da je ukupna površina zrcala oko 400 kvadratnih metara a opremljen je kamerom sastavljenom od 1855 fotosenzora koji su u stanju detektirati pojedinačne fotone s velikom efikasnošću. Iako LST ima ukupnu visinu od 45 metara i masu oko 100 tona, iznimno je okretan, s mogućnošću usmjeravanja unutar 20 sekundi u bilo koji dio neba, kako bi detektirao kratkotrajne, prolazne izvore gama-zraka na pragu visokoenergijskog područja. Jako brzo usmjeravanje i osjetljivost u nižem području energija visokoenergijskog gama-zračenja čini teleskope LST ključnim za istraživanje kratkotrajnih, prolaznih izvora gama-zraka u našoj galaksiji i na velikim kozmološkim udaljenostima, kao i za proučavanje aktivnih galaktičkih jezgara. Prototip LST-1, nalazi se na sjevernom CTAO opservatoriju i trenutno je u fazi puštanja u rad. Očekuje se da će postati prvi teleskop opservatorija CTAO nakon što njegovo puštanje u rad bude završeno i službeno prihvaćeno.
Kolaboraciju LST čini više od 400 znanstvenika i inženjera iz 67 različitih institucija iz dvanaest zemalja svijeta. Samo zahvaljujući njihovom zajedničkom radu moguće je održavanje visokih performansi teleskopa, zahtjevno prikupljanje i analiza podataka te objavljivanje tehničkih i znanstvenih publikacija. Znanstvenici iz Hrvatske (Rijeka, Split i Osijek) su članovi kolaboracije LST koji su doprinijeli svim fazama razvoja teleskopa LST-1, dizajnu, izgradnji, puštanju u rad i analizi podataka.
Na FESB-u u Splitu, dizajniran je, testiran i razvijen sustav za kalibriranje pogonskih motora za usmjeravanje teleskopa te precizno mjerenje usmjerenosti teleskopa. Tada doktorand a sad dr. sc. Darko Zarić, čiji je mentor bio prof. dr. sc. Nikola Godinović na FESB-u u Splitu, dizajnirao je, testirao i razvio sustav kojim se s preciznošću boljom od 5 kutnih sekundi (pomak od 0,7 milimetara na udaljenosti od 27 m) deset puta u sekundi mjeri pomak kamere udaljene 27 metara od reflektora, te je uspješno instaliran na teleskop LST-1 i u potpunosti ispunjava zahtjeve dizajna. Drugi sustav, za precizno mjerenje i korekciju usmjerenosti teleskopa prilikom opažanja, razvija doktorand Toni Šarić, također na FESB-u u Splitu a u fazi je finog podešavanja i kalibracije.
Opservatorij Cherenkov Telescope Array (CTAO)
Opservatorij CTAO, www.cta-observatory.org, bit će najveći zemaljski opservatorij za kozmičko gama-zračenje te najosjetljiviji instrument na svijetu za istraživanje visokoenergijskog svemira. Točnost bez premca u širokom rasponu energija opservatorija CTAO od 20 GeV do 300 TeV pružit će nove uvide u najekstremnije događaje u svemiru, odgovarajući na pitanja u području astrofizike, i šire, koja se odnose na tri glavne teme: razumijevanje porijekla i uloge relativističkih kozmičkih čestica, istraživanje ekstremnih okruženja (poput crnih rupa i neutronskih zvijezda) te istraživanje u fundamentalnoj fizici (poput prirode tamne tvari). Da bi to postigao, CTAO će koristiti tri vrste teleskopa: velike teleskope (Large Size Telescope, LST), Srednje velike teleskope (Medium Size Telescope,MST) i male teleskope (Small Size Telescope,SST). Više od 60 teleskopa bit će raspoređeno između dvije lokacije nizova teleskopa: CTAO-North na sjevernoj hemisferi na Opservatoriju Roque de los Muchachos Instituto de Astrofísica de Canarias’s (IAC na La Palmi, Španjolska) i CTAO-South na južnoj hemisferi blizu Opservatorija Paranal Europskog Southern Observatory (ESO) u Atacama pustinji (Čile). Sjedište CTAO nalazi se u Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) u Bologni (Italija), a Centar za upravljanje znanstvenim podacima (SDMC) nalazi se u Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) u Zeuthenu (Njemačka). CTAO će također biti prvi takav opservatorij koji će biti otvoren svjetskim znanstvenim zajednicama kao resurs za podatke jedinstvenih visokoenergijskih astronomskih opažanja. CTAO gGmbH blisko surađuje s partnerima iz cijelog svijeta na razvoju opservatorija CTAO. Glavni partneri uključuju timove koji doprinose razvojem različitih komponenti hardvera i softvera za teleskope, uz kolaboraciju CTA, međunarodnu skupinu znanstvenika koji definiraju znanstvenu strategiju od početka projekta. CTAO je 2018. godine od strane European Forum on Research Infrastructure (ESFRI) promoviran u status ”značajnog projekta” (Landmark status) te je definiran i kao glavni prioritet među novim zemaljskim infrastrukturama na ASTRONET Roadmap 2022-2035.
Komentar prof. dr. sc. Nikole Godinovića (Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje),voditelja hrvatske grupe u kolaboraciji CTA
Biti dio međunarodnog tima sastavljenog od uglednih znanstvenih institucija diljem svijeta, izazovno je iskustvo, posebno kada ste odgovorni za razvoj jednog dijela iznimno složenog instrumenta kao što je teleskop LST-1. Ukupna ulaganja u izgradnju teleskopa LST-1 iznose oko 10 milijuna EUR, a naša ulaganja u nabavu opreme za sustave za koje smo odgovorni su samo 20,000.00 EUR (0.2 %) a ipak su ključni za uspješan rad teleskopa. Obrazovanje doktoranda u ovakvoj međunarodnoj kolaboraciji koja zahtjeva gotovo svakodnevnu suradnju i koordinaciju da se ispune preuzete obveze i da se ostvare strogo propisane performanse je jedna dodatna kvaliteta u profesionalnim razvoju mladih znanstvenika. Zahtjevno je, izazovno i lijepo iskustvo biti dio tima koji gradi novi znanstveni instrument, kojeg ne možete naručiti preko Amazona. Ja sam imao tu sreću da sam sudjelovao u svim fazama razvoja i izgradnje CMS detektora na CERN-u, koji je detektirao Higgsov bozon a sada evo i prvog teleskopa nove generacije za detekciju visoko energijskog gama zračenja u okviru kolaboracije CTA.
Ukratko trebalo je puno truda i znanja od velikog broja znanstvenika i inženjera za napraviti ovako složeni znanstveni instrument te uložiti prilično vremena da se brojni sustavi integriraju i kalibriraju u funkcionalan instrument te razumije u detalje kako radi, kako bi prikupljeni podaci dali prve znanstvene rezultate. Za par godine kad se u cijelosti i sjeverni i južni CTAO opservatorij izgrade, kroz narednih 20-tak godina to će biti naše najoštrije “oko” za opažanje i studiranje najenergičnijih procesa u svemiru, jer ćemo dobiti detaljnije i oštrije slike procesa koji se zbivaju u blizini crnih rupa, neutronskih zvijezda…
ILUSTRACIJE
Slika 1: Teleskop LST-1 tijekom opažanja, na opservatoriju Roque de los Muchachos na Kanarskom otoku La Palma, s kojim je otkriven do sada najudaljeniji izvor u području gama zraka vrlo visokih energija, kvazar OP 313.
Slika 2: LST-1 tijekom inauguracije 2018. godine s zastavama država koje su doprinijele dizajni i izgradnji teleskopa LST1-.
Slika 3: Umjetnička ilustracija kvazara kojeg pogoni supermasivna crna rupa u središtu, naznačena su dva mlaza čestica ubrzani gotovo do brzine svjetlosti i akrecijski disk koji nastaje od tvari koja se urušava u crnu rupu
Slika 4. Ilustracija budućeg sjevernog CTA opservatorija kad se instaliraju svi planirani teleskopi LST i MST te dva postojeća teleskopa MAGIC koja ne gledaju u nebo, na opservatoriju Roque de los Muchachos na Kanarskom otoku La Palma.
Slika 5. Ilustracija budućeg južnog CTA opservatorija kad se instaliraju svi planirani teleskopi LST, MST i SST.
