Promieniowanie Czerenkowa produkują cząstki poruszające się szybciej od światła. Zanim zaprotestujecie: tak, maksymalna prędkość to prędkość światła w próżni. Ale światło w ośrodku zwalnia. – Na przykład w atmosferze jego prędkość może być 0,3% mniejsza od maksymalnej. Może być więc tak, że super energetyczna cząstka będzie poruszać się z prędkością większą niż prędkość światła w tymże ośrodku. I wtedy ta cząstka zaczyna produkować niebieskie promieniowanie, promieniowanie Czerenkowa – wyjaśnia prof. Marek Nikołajuk z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Białymstoku, sekretarz Międzynarodowej Unii Astronomicznej.

Promieniowanie Czerenkowa pozwala astronomom na obserwację Wszechświata – pośrednio – w promieniowaniu gamma (wysokoenergetycznym), które jest przez naszą atmosferę jest blokowane. Właśnie powstaje duże obserwatorium – Cherenkov Telescope Array (CTA), które ma być nową jakością w tego typu obserwacjach. Prof. Nikołajuk jest zaangażowany w projekt CTA.

Tylko co cząstki szybsze od fotonów mają nam dać w kontekście promieniowania gamma (czyli pędzących fotonów)? Tu właśnie pojawia się wspomniana „pośredniość”. – Otóż kiedy taki bardzo, bardzo energetyczny foton, np. biliard bardziej energetyczny niż foton widzialny… wpada do atmosfery, to w końcu zaczyna grzęznąć. Ale jego energia jest na tyle olbrzymia, że zaczyna wokół siebie tworzyć pary cząstek. Elektron-antyelektron. I te pary poruszają się z większą prędkością niż lokalna prędkość światła, produkując promieniowanie Czerenkowa – wyjaśnia naukowiec. Dzięki analizie tego promieniowania można analizować samo promieniowania gamma.

– Ten proces zaczyna się 10-12 km nad Ziemią, czyli w wysokości przelotowej samolotów – dodaje prof. Nikołajuk. Zatem kto leciał samolotem pasażerskim, leciał wśród promieniowania Czerenkowa. Jednak ze względu na niezwykle krótkie błyski nie jesteśmy w stanie tego dostrzec gołym okiem (ani z samolotu, ani z Ziemi).

Dlatego potrzebne nam jest CTA – sieć kilkudziesięciu wysoce specjalistycznych teleskopów w trzech wymiarach, umieszczanych na pustyni Atacama w Chile i hiszpańskiej wyspie La Palma. Międzynarodowy projekt CTA nam pomóc lepiej zrozumieć czarne dziury, gwiazdy neutronowe, aktywne jądra galaktyk czy ciemną materię. W podcaście rozmawiamy dużo o technicznych wyzwaniach takiego nowego obserwatorium (np. trzeba było zbudować drogę), o tym, czy nie lepiej wysłać teleskopu ponad atmosferę i czy oglądanie w dzieciństwie Star Treka determinuje karierę. Polecam!

Więcej: https://www.cta-observatory.org/

Strona prof. Nikołajuka: http://212.33.71.131/~mark/