KOSMICZNE ROZBŁYSKI Z ODLEGŁYCH GALAKTYK

Prezentacja na temat: "KOSMICZNE ROZBŁYSKI Z ODLEGŁYCH GALAKTYK"— Zapis prezentacji:

1 KOSMICZNE ROZBŁYSKI Z ODLEGŁYCH GALAKTYK
PREZENTUJĄ : MARCIN SOKOŁOWSKI ( Instytut Problemów Jądrowych ) KATARZYNA MAŁEK ( Centrum Fizyki Teoretycznej ) ROMAN WAWRZASZEK ( Centrum Badań Kosmicznych )

2 1 rok świetlny = 9,5 biliona km
ZIEMIA CO TO ZNACZY ODLEGŁE ? Na Ziemi mamy do czynienia z odległościami w skali km ( 1km = 1000m ) Obwód Ziemi to około km czyli odległość jaką pokonuje światło w ciągu ułamka sekundy 0,13 sekundy Odległości w kosmosie są znaaaaaacznie większe miarą odległości we wszechświecie są lata świetlne Średnica = km = 0,04252 sekundy świetlnej 1 rok świetlny = 9,5 biliona km Prędkość światła c = km/s

3 UKŁAD SŁONECZNY Odległość ze Słońca do Ziemi to około mln km czyli zaledwie 8,5 minuty świetlnej Odległość w najdalsze zakątki układu słonecznego to około 1/3 roku świetlnego Odległość do najbliższej gwiazdy Proxima Centauri to około 4,22 lat świetlnych !

4 NASZA GALAKTYKA DROGA MLECZNA ROZMIAR OKOŁO lat świetlnych ! WIELKA GALAKTYKA W ANROMEDZIE ( M31 ) ODLEGŁA O OKOŁO 2,5 mln lat św. !!! Około 200 bilionów gwiazd lat św. Jeszcze 100 lat temu ludzie sądzili Że wszechświat to tylko 1 galaktyka … Teraz już wiemy, że jest ich około 10 mld ! Galaktyka eliptyczna M87 Galaktyka nieregularna NGC1427A Galaktyka spiralna NGC 7331

5 WSZECHŚWIAT Składa się z około 10mld galaktyk a każda składa się
z około 100 mld gwiazd Odległości dochodzą do kilkunastu miliardów ( 109 ) lat świetlnych ! I rozbłyski o których tu będziemy mówili dochodzą do nas z takich właśnie odległości

6 Rozbłyski Gamma ( ang. Gamma Ray Bursts )
Jak wiele innych odkryć zostały odkryte raczej przypadkowo i jak wiele innych odkryć bardziej przez siły zbrojne niż naukowców … 10 października 1963 Podpisanie układu o Zakazie Doświadczeń z Bronią Jądrową w atmosferze przestrzeni kosmicznej i pod wodą , a każda ze stron podejrzewała drugą o chęć złamania umowy … wzajemna kontrola

7 Satelity szpiegowskie VELA 1 i 2
wystrzelone w 1963 roku detektory promieniowania X i gamma możliwość określenia natężenia i czasu błysku promieni g z wybuchu jądrowego późniejsze VELE umiały wyznaczać pozycję z dokładnością do 5o obserwacje całej Ziemi i Księżyca 1958 – USA planowało testy jądrowe na drugiej stronie Księżyca

8 Odkrycie pierwszego GRB z 2 lipca 1967
analizujący dane Ray Klebesadel i Roy Olson (Los Alamos National Laboratory) odkrywają w danych z 2 lipca 1967 błysk promieni gamma został on jednocześnie zarejetrowany przez satelity VELA 4 a i b „dwugarbny” kształt błysku raczej całkowicie wykluczał wybuch jądrowy ! ??? CO TO JEST ??? w latach zarejestrowano w sumie 16 błysków w roku 1973 informacje te zostały odtajnione odległość oceniono na ponad 1 mln km wykluczono Słońce i planety ale nie ustalono ich pochodzenia

9 Wyznaczanie pozycji błysków przy pomocy sieci IPN (Interplanetary Network)
Złożona z detektorów promieniowania g znajdujących się na statkach kosmicznych badających Słońce i planety. Jeśli przynajmniej trzy satelity zarejestrują błysk to można określić jego pozycje na podstawie czasu rejestracji błysku niestety po bardzo długim czasie, co uniemożliwiało natychmiastowe obserwacje teleskopami optycznymi cDT

10 Kroki milowe w badaniach GRB
Detektor BATSE na pokładzie satelity Compton Gamma Ray Observatory (CGRO ) , wystrzelony 5 kwietnia 1991 wyznaczanie pozycji błysku z dokładnością do około 5o do końca misji ( zakończonej z powodów politycznych 6 maja 2000 ) udało się zarejestrować prawie błysków gamma ! rozkład izotropowy na niebie, prawdopodobnie pochodzenie spoza naszej Galaktyki ! to by znaczyło że są to największe wybuchy we wszechświecie !!! Satelita CGRO Wciąż jest wiele zagadek skad pochadza i jak powstaja czy sa z naszej Galaktyki czy z poza ??? Jak dzialal BATSE ? To by oznaczało gigantyczne energie !!! Błyski długie T>1s i Krótkie T<1s

11 Dlaczego nie widać ich z powierzchni Ziemi ?

12 JEŚLI WIDZIAŁEŚ JEDEN BŁYSK GAMMA TO …
KAŻDY BŁYSK JEST INNY JEŚLI WIDZIAŁEŚ JEDEN BŁYSK GAMMA TO … … WIDZIAŁEŚ JEDEN BŁYSK GAMMA Przykladowe krzywe blasku GRB – Jeśli widziales 1 blysk gamma to … widziales 1 blysk gamma – każdy jest inny !!!

13 BŁYSKI GAMMA POCHODZĄ SPOZA NASZEJ GALAKTYKI !
JAK DALEKO JEST DO BŁYSKÓW GAMMA ? BeppoSAX Odpowiedź przyszła dzięki satelicie Beppo-SAX dopiero w roku 1997 Umożliwił on obserwacje odpowiedników błysków gamma w promieniach X i wyznaczenia dokładnej pozycji błysku ( z dokładnością do 3’ kątowych ) dla błysków i udało się zaobserwować poświatę X , następnie poświatę optyczna i wyznaczyć przesunięcie linii widmowych , a wiec i odległość Pierwsza obserwacja poświaty X błysku Gamma ( ) Odległość do błysku to około … 6,9 mld lat świetlnych ! A do to 11.3 mld lat św. Beppo SAX, afterglows X i OT , z i pochodzenie pozagalaktyczne zostalo potwierdzone … Wynikaja wielkie energie – napisac jakie zobaczyc prezentacje SUW BŁYSKI GAMMA POCHODZĄ SPOZA NASZEJ GALAKTYKI !

14 ROTSE TAROT PROMPT ŁOWY NA ODPOWIEDNIKI OPTYCZNE BŁYSKÓW GAMMA
odpowiedniki bardzo ważne przy badaniach GRB pozwalają wyznaczać odległość do błysków ( z przesunięć linii widmowych ) pozwalają zrozumieć mechanizmy powstawania błysków Sieć GCN służąca rozsyłaniu informacji o błyskach do teleskopów TAROT PROMPT ROTSE TELESKOPY ROBOTY !!! Teleskopy roboty poszukujace poswiat optycznych blyskow gamma z powierzchni Ziemi , pokazac ROTSE i jego , TAROT , RAPTOR Powiedziec ze jednym z takich jest nasz eksperyment „pi of the sky”

15 Co wiemy obecnie Czego nie wiemy ?
pochodzą spoza naszej Galaktyki błyski gamma to krótkie ( < sekund ) pulsy promieni g z punktowych źródeł na niebie emisja energii w skolimowany w strugę ( ang. jet ) – o rozwartości kilku stopni wyzwalają się w nich gigantyczne energie ( długie E=1051 erg/s , krótkie E=1049erg/s) takiej jak energia wypromieniowana przez Słońce w ciągu setek miliardów lat ! są jaśniejsze niż cała reszta nieba w promieniach gamma częstość występowania : 2-3 dziennie każdy błysk ma inną krzywą blasku Czego nie wiemy ? Co wiemy obecnie Nie wiemy co jest ich źródłem Nie rozumiemy mechanizmu ich powstawania Nie umiemy wytłumaczyć tego co obserwujemy ( krzywe blasku, widmo, energie itd. … ) Hipotezy – błyski długie „collapsar” czyli zapaść masywnej gwiazdy to gwiazdy neutronowej, błyski krótkie „merger” czyli zderzenie 2 gwiazd neutronowych w układzie podwójnym

16 Symulacje komputerowe
ZJAWISKO ZBYT SKOMPILKOWANE ABY DOKONAĆ PEŁNYCH OBLICZEŃ Wyobrażenie krótkiego błysku ( wizja artysty ) TRZEBA ROBIĆ SYMULACJE KOMPUTEROWE I PORÓWNYWAĆ WYNIKI Z O BSERWACJAMI Modele i filmik – np ze zderzenia 2 gwiazd neutronowych Wyobrażenie długiego błysku