Nagroda Kartezjusza
za rok 2006
dla obserwatorium astronomii gamma H.E.S.S.

Grupa polskich astrofizyków biorących udział w pracach eksperymentu, czy - jak mówią astronomowie - obserwatorium promieniowania gamma High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) uzyskała wraz z całym ponadstuosobowym zespołem naukowców uczestniczących w tym projekcie prestiżową europejską Nagrodę Naukową Kartezjusza za rok 2006. W skład polskiego zespołu¹, który stosunkowo niedawno włączył się w prace tego eksperymentu, wchodzą grupy badaczy z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie oraz Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie, ostatnio dołączył do tych instytucji Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, a wsparcie techniczne działaniom całego polskiego zespołu zapewnia Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie.

Europejskie obserwatorium H.E.S.S. ulokowane jest w Namibii, na południu Afryki, w miejscu o znakomitych warunkach pogodowych i z możliwością badania widocznych stamtąd centralnych obszarów naszej Galaktyki. Zasadniczym elementem obserwatorium są cztery, trzynastometrowej średnicy, specjalistyczne teleskopy optyczne. Prowadzone nimi obserwacje polegają na rejestrowaniu ultrakrótkich błysków światła widzialnego (tzw. promieniowania Czerenkowa) wywoływanych w górnych warstwach atmosfery ziemskiej przez docierające tam z przestrzeni kosmicznej fotony promieniowania gamma o bardzo wysokiej energii. Przykładowo, energia owych fotonów przewyższa ponad milion razy energię fotonów promieniowania gamma powstającego w przeprowadzanych na Ziemi wybuchach termojądrowych. Obserwacje Wszechświata w zakresie tak wysokich energii to nowa, dynamicznie rozwijająca się dziedzina badań astronomicznych, przynosząca zaskakujące często odkrycia, dostarczająca nowych, niekiedy rewelacyjnych wyników naukowych. Eksperyment H.E.S.S. jest niekwestionowanym liderem światowym w tej dziedzinie badań Wszechświata. Wśród jego licznych osiągnięć należy wymienić odkrycia promieniowania gamma z wielu aktywnych jąder galaktyk zawierających w sobie supermasywne czarne dziury, z pozostałości po wybuchach supernowych, z tzw. galaktycznych "mikrokwazarów", z relatywistycznych wiatrów w mgławicach otaczających pulsary, z centrum naszej Galaktyki, czy niektórych gromad masywnych gwiazd. Odkrycia te mają kapitalne znaczenie dla zrozumienia natury tak ważnych zjawisk i obiektów w naszej Galaktyce i poza nią. Warto zaznaczyć, iż dzięki tym odkryciom bliska rozwiązania staje się zagadka pochodzenia "promieniowania kosmicznego" (tak nazywamy strumienie wysokoenergetycznych cząstek docierających do nas z kosmosu, odkrytych w roku 1912 przez Victora Hessa). Ponadto, niektórzy sądzą, że obserwacje promieniowania gamma prowadzone w ramach H.E.S.S. i innych obserwatoriów gamma na świecie, mogą przyczynić się do wyjaśnienia natury cząstek tzw. ciemnej materii, potrzebnej dla zrozumienia ewolucji Wszechświata. Uzyskane dotąd znakomite wyniki naukowe stały się podstawą przyznania zespołowi eksperymentu H.E.S.S. Nagrody Naukowej Kartezjusza.

Grupa polskich astronomów została zaproszona do udziału w eksperymencie H.E.S.S. blisko cztery lata temu. Negocjacje oraz skomplikowana procedura akcesyjna spowodowały, że oficjalnie zaczęliśmy prace w jego ramach pod koniec roku 2005. Nasze przystąpienie do eksperymentu H.E.S.S. jako pełnoprawnego partnera stało się możliwe dzięki przyznaniu polskiemu zespołowi przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego dużego grantu badawczego, w ramach którego prowadzimy obecne badania oraz włączyliśmy się w rozbudowę i udoskonalenie obserwatorium przez dodanie do niego piątego olbrzymiego teleskopu (tzw. faza H.E.S.S. II). Dotychczasowe prace naukowe polskiego zespołu w eksperymencie miały charakter teoretyczny i w tym zakresie nasze włączenie się do eksperymentu H.E.S.S. znacząco go wzmocniło. Trzeba jednak wyraźnie powiedzieć, że podstawą obecnych sukcesów eksperymentu H.E.S.S. są wcześniejsze kilkuletnie prace europejskich zespołów naukowych z Niemiec i Francji, z udziałem Wielkiej Brytanii, Irlandii i Czech, a także pozaeuropejskich grup z Armenii i Południowej Afryki.

Osiągnięcia obserwatorium H.E.S.S. oraz innych nowopowstałych obserwatoriów promieniowania gamma pokazały, że badania astronomiczne prowadzone w tym zakresie fal elektromagnetycznych przynoszą nam bogatą, unikalną i niedostępną innymi środkami wiedzę o Wszechświecie. Szybki rozwój technologiczny umożliwia budowanie teleskopów gamma o coraz to lepszych parametrach, zapewniających nowe, wyśmienitej jakości dane obserwacyjne. Dlatego też, wspólnie z astrofizykami z Uniwersytetu Łódzkiego - członkami innego europejskiego obserwatorium gamma (MAGIC, La Palma, Wyspy Kanaryjskie) - włączyliśmy się aktywnie w rozpoczynające się prace nad konstrukcją nowego wielkiego obserwatorium gamma - CTA (Cherenkov Telescope Array).

Michał Ostrowski, UJ Bronisław Rudak, CAMK PAN i UMK

10 marca 2007 r.

 

¹ W decyzji o przyznaniu nagrody wymienieni zostali reprezentujący UJ i CAMK PAN profesorowie Michal Ostrowski i Bronisław Rudak, ale w skład zespołu który ją w roku 2006 "wypracował" wchodzą ponadto profesorowie/doktorzy Tomasz Bulik, Jarosław Dyks, Rafał Moderski i Marek Sikora z CAMK, oraz Łukasz Stawarz z UJ.