Пресс-релиз Глобальной сети телескопов-роботов МАСТЕР Московского государственного университета им М. В. Ломоносова об открытии поляризации собственного оптического излучения гамма-всплесков

Troya, Lipunov, Mundel et al., Nature, 547, 425-427 (27 Jul 2017)

Рисунок 1. Глобальная сеть космического мониторинга МАСТЕР МГУ им. М.В.Ломоносова. В проекте МГУ участвуют — Благовещенский государственный педагогический университет, Иркутский государственный университет, Крымская астрономическая станция МГУ и Кисловодская солнечная станция Пулковской обсерватории, Южно-африканская астрономическая обсерватория(ЮАР), Канарский институт астрофизики (Испания), Астрономическая обсерватория национального университета г.Сан Хуан (Аргентина).

Вклад авторов МГУ состоит в главном достижении работы - обнаружении поляризации собственного оптического излучения гамма-всплесков. Собственным излучением гамма-всплесков называется оптическое излучение в момент взрыва. Поскольку взрыв длится менее нескольких минут, то такие наблюдения представляют собой сложнейшую научно-техническую задачу, которая была решена в МГУ при построении Глобальной сети телескопов-роботов МАСТЕР.

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 впоследствии оказался лишь предвестником настоящей гигантской вспышки. Через 31 секунду российский робот-телескоп Глобальной сети МАСТЕР МГУ имени Ломоносова, расположенный на Канарах (Обсерватория Института Астрофизики Канарских островов, Тенерифе, Испания) получил сообщение Ферми и еще через 26 секунд, отложив все наблюдения начал съёмку квадрата ошибок оптическими камерами.

Рисунок 2. Робот-телескоп МАСТЕР на Канарских островах (Обсерватория Тейде Канарского Института Астрофизики (Испания) впервые открыл поляризацию собственного излучения гамма-всплесков 25 июня 2016 г.

Несмотря на большие ошибки в первичных координатах гамма-всплеска, весь квадрат ошибок попал в камеры сверхширокого поля — МАСТЕР-ШОК, наземный аналог камер ШОК, установленных на борту космической обсерватории Ломоносов и как раз рассчитан на такие ситуации. Поэтому МАСТЕР уже "смотрел" в нужное место, когда через 131 секунду после первого сообщения, космическая обсерватория НАСА зарегистрировала саму катастрофу с высокой координатной точностью. Теперь к Канарскому МАСТЕРу присоединился Крымский МАСТЕР МГУ — 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.

Рисунок 3. Телескоп-робот МАСТЕР-Таврида на Крымской обсерватории МГУ 25 июня 2016г принял ?участие в наблюдении сверхяркого гамма-всплеска GRB 160625B

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

Рисунок 4. Черным цветом показаны наблюдения гамма-события зарегистрированные американской космической обсерваторией Ферми 25 июня 2016 года (G1 — предвестник, G2 — основной импульс, G3 — повторный импульс). Синим и голубым показаны оптические наблюдения двух роботов МАСТЕР на Канарских островах и в Крымской обсерватории МГУ. Обратите внимание на треугольнички слева от основного события — это верхние пределы на поток излучения.

Гамма-всплеск GRB160625B оказался одним из самых мощных космическим взрывом этого типа, который возник в узком потоке релятивистских частиц ускоренных электромагнитным полем образующейся на наших глазах быстровращающейся черной дыры на другом конце Вселенной.

Обнаруженная поляризация собственного оптического излучения прямо показала что жерло самой мощной космической пушки образовано упорядоченным мощным магнитным полем сформированным образующейся черной дырой.

Этот великолепный астрофизический эксперимент удался благодаря взаимодействию ученых нескольких стран, создавших уникальное роботизированное оборудование в гамма-лучах, инфракрасном излучении, и единственной в мире глобальной оптической поисковой сетью телескопов-роботов МАСТЕР созданной по программе развития МГУ имени М.В.Ломоносова при поддержке Московского Объединения «Оптика». Среди соавторов статьи в Nature ученые России, Испании, ЮАР, США, Мексики, Великобритании, Италии, Израиля, Австралии.

Больше всего (8 человек) из России.

Рисунок 5. Обнаружение поляризации собственного (синхронного с гамма) оптического излучения гамма-всплеска GRB160625B телескопом-роботом МАСТЕР, установленным на Канарских островах (Красные квадраты - переменная поляризация гамма-всплеска, голубые, сиреневые и желтые - поляризация опорных звезд). Серым цветом показана интенсивность гамма-излучения.

15 лет назад, весной 2002 года группа ученых МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством профессора В.М.Липунова при финансовой поддержке Московского Объединения «Оптика» приступила к созданию первого российского полностью роботизированного телескопа МАСТЕР, 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. За шесть последовавших лет наблюдений группа энтузиастов зарегистрировала только два гамма-всплеска.

Однако, главная задача состояла в том, чтобы обнаружить поляризацию собственного оптического излучения гамма-всплесков. Собственное оптическое излучение - это оптическое излучение возникающее синхронно с гамма-излучением. Наблюдение собственного оптического излучения представляет собой одну из сложнейших задач современной экспериментальной астрофизики, поскольку требует полной роботизации процесса наблюдений и оригинальной конструкции самого телескопа. Благодаря программе развития МГУ и поддержке Московского Объединения «Оптика» был разработан и внедрен в производство телескоп-робот МАСТЕР. Сейчас создано 8 роботизированных обсерваторий МАСТЕР расположенных на четырех континентах в северном и южном полушарии. Глобальная сеть МАСТЕР стала лидером ранних оптических наблюдений гамма-всплесков в мире. Параллельно МАСТЕР открыл более тысячи взрывных явлений во Вселенной. МАСТЕР внес решающий вклад в оптический поиск источника первого гравитационно-волнового всплеска, обнаруженного детектором LIGO (США); так же сотрудничает с большими нейтринными установками IceCube (США) и ANTARES (Франция). Попутно Глобальная сеть МАСТЕР открыла и переоткрыла 8 потенциально-опасных астероидов.

Регистрация поляризации оптического излучения синхронного с гамма-излучением является не только большим научным достижением, о котором команда МАСТЕР мечтала 15 лет с момента начала проекта, но и свидетельством высокого качества отечественных инновационных технологий созданных при участии ученых МГУ и частного бизнеса ОАО МО Оптика.

Уникальное математическое обеспечение созданное российскими учеными может быть использовано не только для решения фундаментальных научных задач, но и прикладных — борьба с космическими угрозами, мониторинг ближнего космоса, наблюдение космического мусора.

Подробности читайте в Русском Переплете.