Moderni sateliti (npr. Swift, Gaia) in zemeljski pregledi neba (z optičnimi teleskopi) pokrivajo velik del ali celotno nebo in dnevno detektirajo nove, kratkotrajne izvore sevanja na nebu. V zadnjem letu se je z LIGO-jevo detekcijo gravitacijskih valov iz zlitja dveh črnih lukenj odprlo novo okno, skozi katerega lahko opazujemo vesolje in detektiramo tranzientne dogodke. Medtem ko je nekatere tranziente mogoče zlahka identificirati (npr. supernove) in so že dobro proučevani, so drugi zaradi svoje kratkotrajnosti velik opazovalni izziv in jih posledično še ne razumemo dobro.

V tem projektu predlagamo proučevanje treh vrst tranzientov: dogodki plimskih raztrganj (Tidal Disruption Events - TDE), izbruhi sevanja gama (Gamma Ray Bursts - GRB) in tranzientov gravitacijskih valov (Gravitational Wave Transients - GWT). V nasprotju z GRBji, ki so bili v zadnjih letih intenzivno proučevani, sta prvi dve vrsti opazovalno novi raziskovalni področji, ki se pravkar pričenjata hitro razvijati. V vseh naštetih področjih obstaja mnogo odprtih vprašanj v zvezi z izvorom teh izjemno energetskih dogodkov proizvedenih v močnih gravitacijskih poljih kompaktnih objektov (t.j. nevtronskih zvezd in črnih lukenj), ki povezujejo različna področja od visoko-energijske fizike in splošne relativnosti do zvezdne evolucije in zvezdne dinamike v središčnih delih galaksij.

Ta projekt ima potencial, da pomembno prispeva k našemu razumevanju na različnih astrofizikalnih področjih. Izkušnje pridobljene v tem projektu bodo v veliko pomoč pri pripravah Large Synoptic Survey Telescope, ki se mu je Slovenija nedavno pridružila, saj lahko dajo pomemben prispevek pri specifičnih potrebah opazovanj tranzientov kot so določanje najboljše kadence opazovanj, strategije za dodatna opazovanja in klasifikacijske metode, ki jih bodo izvajali v prihodnjih pregledih neba.

Načrt dela

Ker gre za t.i. Target of Opportunity opazovanja, jih ne moremo podrobno načrtovati v naprej. Po prejetju opozorila o tranzientu bomo takoj pregledali vse razpoložljive podatke, ocenili njihovo kvaliteto in znanstveno zanimivost, ocenili pričakovano magnitudo izvora ob kasnejšem času in se odločili, ali izvedemo (dodatna) fotometrična in/ali spektroskopska opazovanja. Na podlagi lastnosti tranzientov bomo izbrali najboljšo strategijo opazovanj z razpoložljivimi instrumenti.

Delovni sklopi

1. -1: Opazovanja TDEjev
   

2. -2: Teoretično modeliranje TDEjev
   

3. -3: Opazovanja GRBjev
   

4. -4: Opazovanja GWTjev
   

Bibliografske reference

1. -Barack et al. Black holes, gravitational waves and fundamental physics: a roadmap. Classical and Quantum Gravity, 36, 14, id. 143001, 2019.
   

2. -Tanvir et al. The fraction of ionizing radiation from massive stars that escapes to the intergalactic medium. MNRAS, 483, 5380, 2019.
   

3. -Selsing et al. The X-shooter GRB afterglow legacy sample (XS-GRB). A&A, 623, A92, 2019.
   

4. -Alexander et al. An Unexpectedly Small Emission Region Size Inferred from Strong High-frequency Diffractive Scintillation in GRB 161219B. ApJ, 870, 67, 2019.
   

5. -de Ugarte Postigo et al. X-shooter and ALMA spectroscopy of GRB 161023A. A study of metals and molecules in the line of sight towards a luminous GRB. A&A, 620, A119, 2018.
   

6. -Petrushevska et al. Prospects for Strongly Lensed Supernovae Behind Hubble Frontier Fields Galaxy Clusters with the James Webb Space Telescope. Astronomy Reports, 62, 12, 917-925, 2018.
   

7. -De et al. A hot and fast ultra-stripped supernova that likely formed a compact neutron star binary. Science, 362, 6411, 201-206, 2018.
   

8. -Hung et al. Sifting for Sapphires: Systematic Selection of Tidal Disruption Events in iPTF. ApJSS 238, 2, 15, 2018.
   

9. -Fermi-LAT Collaboration (incl. Zaharijas): A gamma-ray determination of the Universe's star formation history. Science, 362, 6418, 1031, 2018.
   

10. -Bechtol et al. Dark Matter Science in the Era of LSST. Bulletin of the American Astronomical Society, 51, 3, id. 207, 2019.
    

11. -Ajello et al. Fermi-LAT Observations of LIGO/Virgo Event GW170817. ApJ, 861, 2, id. 85, 2018.
    

12. -IceCube Collaboration (incl. Zaharijas): Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with thigh-energy neutrino IceCube-170922A, Science, 361, 6398, id. eaat1378, 2018.
    

13. -Petrushevska et al. Searching for supernovae in the multiply-imaged galaxies behind the gravitational telescope A370, A&A, 614, id.A103, 2018.
    

14. -Heintz et al. Highly ionized metals as probes of the circumburst gas in the natal regions of gamma-ray bursts, MNRAS, 479, 3456, 2018.
    

15. -Zafar et al. VLT/X-shooter GRBs: Individual extinction curves of star-forming regions, MNRAS, 479, 1542, 2018.
    

16. -Selsing et al. The host galaxy of the short GRB 111117A at z=2.211. Impact on the short GRB redshift distribution and progenitor channels. A&A, 616, id.A48, 2018.
    

17. -Amati et al. The THESEUS space mission concept: science case, design and expected performances, Advances in Space Research, 62, 191, 2018.
    

18. -Heintz et al.: The luminous, massive and solar metallicity galaxy hosting the Swift gamma-ray burst GRB 160804A at z=0.737, MNRAS, 474, 2738, 2018.
    

19. -Arabsalmani et al. Mass and metallicity scaling relations of high-redshift star-forming galaxies selected by GRBs. MNRAS 473, 3312, 2018.
    

20. -Christensen et al. Solving the conundrum of intervening strong Mg II absorbers towards gamma-ray bursts and quasars. A&A, 608, 1, 2017.
    

21. -Covino et al.: The unpolarized macronova associated with the gravitational wave event GW170817, Nature Astronomy, 1, 791, 2017.
    

22. -Abbott et al.: Multi-messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger, ApJL, 848, L12, 2017.
    

23. -Melandri et al.: Colour variations in the GRB 120327A afterglow. A&A, 607, 1, 2017.
    

24. -Gomboc (Editor): Proceedings of the IAU Symposium 324: New Frontiers in Black Hole Astrophysics, Cambridge University Press, 2017.
    

25. -Alexander et al.: A Reverse Shock and Unusual Radio Properties in GRB 160625B, ApJ, 848, 69, 2017.
    

26. -Cano et al.: GRB 161219B/SN 2016jca: A low-redshift gamma-ray burst supernova powered by radioactive heating, A&A, 605, A107, 2017.
    

27. -Steele et al.: Polarimetry and Photometry of Gamma-Ray Bursts with RINGO2, ApJ, 843, 143, 2017.
    

28. -Wyrzykowski et al.: Gaia 16aye binary microlensing event is rising for the 5th time, ATel, No. 10341, 2017.
    

29. -Gaia collaboration: Gaia Data Release 1. Testing parallaxes with local Cepheids and RR Lyrae stars, A&A, 605, A79, 2017.
    

30. -Gaia collaboration: Gaia Data Release 1. Open cluster astrometry: performance, limitations, and future prospects, A&A, 601, A19, 2017.
    

31. -Clerici, Gomboc: Tidal disruption events from different kinds of astrophysical objects: a preliminary analysis, Proceedings of the IAU Symposium 324: New Frontiers in Black Hole Astrophysics, 132-133, 2017.
    

Članki za širšo javnost

1. -Petrushevska, Tanja, Senica, Saša: Teleskope usmerja proti silovitim supernovam. Delo, 8. 3. 2019.
   

2. -Gomboc, Andreja, Senica, Saša: Bolj ko odkrivamo, bolj se čudimo. Nedelo, 3. 3. 2019.
   

3. -Zaharijaš, Gabrijela, Pribošič, Miha: Na sledi skrivnostim vesolja in sploh vsega. Delo, 2. 3. 2019.
   

- Gomboc, Andreja: Vsi plujemo skozi vesolje na isti ladji. Dnevnik, 28. 4. 2018.

- Gomboc, Andreja: Rojstvo gravitacijske astronomije. Delo, 59, 243, 13, 2017.

- Gomboc, Andreja: Prelomno odkritje v gravitacijski astronomiji. Delo/Znanost na cesti, 2017.

1. -Gomboc, Andreja: Izjemna zgodba o gravitacijskih valovih. Delo/Znanost na cesti, 2017.
   

2. -Gomboc, Andreja: Z istim setom podatkov nad razne skrivnosti vesolja.  Delo, 59, 213, 15, 2017.
   

3. -Gomboc, Andreja: Večnost in nespremenljivost neba sta le navidezni. Delo, 59, 207, 15, 2017.
   

4. -Gomboc, Andreja (intervjuvanec): Dr. Andreja Gomboc, astrofizičarka. Mladina, 28, 36-41, 2017.