POLAR-2 na chińskiej stacji orbitalnej. Polacy będą poszukiwać rozbłysków gamma
12 czerwca w Wiedniu ogłoszono listę eksperymentów, które w ramach współpracy Chin i ONZ znajdą się na pokładzie chińskiej stacji kosmicznej. Wśród dziewięciu przyjętych do realizacji projektów znalazł się eksperyment POLAR-2: Gamma-Ray Burst Polarimetry on the China Space Station. Projekt przygotowało konsorcjum z udziałem NCBJ.
Od ponad 50 lat naukowcy poprzez detektory umieszczone na satelitach, obserwują na niebie silne rozbłyski promieniowania gamma. Ich pochodzenie przez lata było tajemnicą. Dziś wiąże się je z dwoma najbardziej energetycznymi typami eksplozji we Wszechświecie - zderzeniami gwiazd neutronowych bądź też gwiazdy neutronowej z czarną dziurą oraz z wybuchami hipernowych, kończącymi życie najmasywniejszych gwiazd.
"Wiemy, że podczas tych zjawisk uwalniana jest ogromna energia, jednak nadal nie całkiem rozumiemy, jakie procesy prowadzą do emisji najbardziej energetycznej części powstającego w ich trakcie promieniowania." - wyjaśnia prof. Agnieszka Pollo, kierownik Zakładu Astrofizyki NCBJ. "Sądzimy, że dużą rolę odgrywa pole magnetyczne układu będącego źródłem rozbłysku."
Aby zbadać tę hipotezę, należy zebrać jak najwięcej informacji na temat polaryzacji docierającego do nas podczas rozbłysku promieniowania gamma. Kosmiczne promienie gamma są absorbowane przez atmosferę i nie docierają do powierzchni Ziemi, dlatego obserwacje rozbłysków gamma i ich polaryzacji trzeba prowadzić na przykład na stacji kosmicznej.
POLAR-2 - kontynuacja wielkich poszukiwań rozbłysków gamma
"Pierwsza współorganizowana przez nas misja POLAR, zrealizowana w 2016 r. na pokładzie chińskiego laboratorium kosmicznego Tiangong-2, zaobserwowała 55 rozbłysków, z których pięciu udało się zmierzyć polaryzację" - uzupełnia prof. Pollo. "Liczymy na to, że POLAR-2 dostarczy znacznie więcej znacznie bardziej szczegółowych informacji" - dodaje profesor.
Naukowcy i inżynierowie z Narodowego Centrum Badań Jądrowych uczestniczyli w pierwszym eksperymencie POLAR m.in. przygotowując elektronikę, prototypując plastikowe detektory scyntylacyjne i analizując zebrane dane. "Dla eksperymentu POLAR-2 chcemy zaprojektować i zbudować układy elektroniczne odbierające dane bezpośrednio z detektora" - opowiada mgr inż. Dominik Rybka z Zakładu Elektroniki i Systemów detekcyjnych NCBJ, współtwórca elektroniki wykorzystanej w 2016 r.
"Nasze układy wyposażymy w odpowiednie, stworzone u nas oprogramowanie. Zamierzamy także zaprojektować, zbudować i oprogramować elektronikę, która przygotuje do wysłania na ziemię sygnały odebrane wcześniej z detektorów. Kolejnym naszym zadaniem ma być budowa specjalnego zasilacza niskiego napięcia, zasilającego cały instrument."
Polscy naukowcy będą również brać udział w analizie danych zebranych przez detektor. Poza NCBJ w skład konsorcjum POLAR-2 wchodzą Uniwersytet Genewski, Max Planck Institute For Extraterrestial Physics oraz Instytut Fizyki Wysokich Energii Chińskiej Akademii Nauk. Naukowcy spodziewają się, że nowa aparatura zacznie zbierać dane w 2024 roku.
Detektor rozbłysków gamma POLAR-2 jest jednym z dziewięciu eksperymentów wybranych przez ONZ. Konkurencja była spora, ale badanie GRB okazało się na tyle ważne, aby kontynuować badania. ONZ wybrało POLAR-2 spośród eksperymentów, które zgłaszały swoją kandydaturę.