NASA odhaľuje ohromujúci 14-ročný časozber gama oblohy

NASAFermiho vesmírny teleskop predstavuje 14-ročný časozberný film, ktorý odhaľuje dynamický vesmír prostredníctvom zobrazovania pomocou gama žiarenia. Osvetľuje to GalaxiaGama záblesky, slnečné erupcie a vzdialené galaxie poháňané čiernymi dierami.

Vesmír ožíva v celooblohovom časozbernom filme vytvorenom na základe 14-ročných údajov získaných vesmírnym teleskopom Fermi Gamma-ray Space Telescope. Naše Slnko, stále jasne žiariace, sleduje cestu oblohou na pozadí vysokoenergetických zdrojov v našej galaxii aj mimo nej.

„Jasná, stabilná gama žiara galaxie je prerušovaná intenzívnou, celodennou žiarou výtryskov s rýchlosťou blízkou svetla poháňaných supermasívnymi čiernymi dierami v jadrách vzdialených galaxií,“ povedal Seth Degel, vedúci vedecký pracovník. v SLAC National Accelerator Laboratory v Menlo Park v Kalifornii, ktorý vytvoril obrázky. „Tieto dramatické explózie, ktoré možno vidieť kdekoľvek na oblohe, sa vyskytli pred miliónmi až miliardami rokov a ako vidíme, ich svetlo dosahuje Fermi.“

zo slnečných erupcií čierna diera JET: Tím NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope vytvoril jedinečnú časozbernú prehliadku dynamickej vysokoenergetickej oblohy. Zástupkyňa vedkyne projektu Fermi Judy Rakusin rozpráva film, ktorý komprimuje 14 rokov pozorovaní gama žiarenia do 6 minút. Poďakovanie: Goddard Space Flight Center NASA a NASA/DOE/LAT Collaboration

Gama lúče sú formou svetla s najvyššou energiou. Film ukazuje intenzitu gama lúčov s energiami vyššími ako 200 miliónov elektrónvoltov, ktoré zachytil Fermiho veľkoplošný ďalekohľad (LAT) medzi augustom 2008 a augustom 2022. Pre porovnanie, viditeľné svetlo má energiu medzi 2 a 3 elektrónvoltmi. Jasnejšie farby označujú miesta intenzívnejších zdrojov gama žiarenia.

„Jednou z prvých vecí, ktoré vás na filme upútajú, je zdroj, ktorý sa neustále pohybuje po obrazovke. Toto je naše Slnko, ktorého zdanlivý pohyb odzrkadľuje ročný obežný pohyb Zeme okolo neho,“ povedala Judy Rakusin, zástupkyňa vedca Fermiho projektu, ktorá rozpráva filmové turné v Goddardovom vesmírnom letovom stredisku NASA v Greenbelt, Maryland.

Umelcov koncept Fermiho gama-vesmírneho teleskopu na obežnej dráhe. Poďakovanie: NASA

Väčšinu času LAT deteguje svetlo zo Slnka v dôsledku dopadu zrýchlených častíc nazývaných kozmické žiarenie – atómové jadrá pohybujúce sa rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Keď sa zrazia so slnečným plynom alebo svetlom, ktoré vyžaruje, vznikajú gama lúče. Občas sa však Slnko náhle rozjasní v silných explóziách nazývaných slnečné erupcie, ktoré môžu nakrátko urobiť z našej hviezdy jeden z najjasnejších zdrojov gama žiarenia na oblohe.

Film zobrazuje oblohu v dvoch rôznych scénach. Obdĺžnikový pohľad ukazuje celú oblohu so stredom našej galaxie uprostred. To zvýrazňuje centrálnu rovinu galaxie, ktorá žiari v gama lúčoch produkovaných kozmickými lúčmi dopadajúcimi na medzihviezdny plyn a hviezdne svetlo. Je tiež naplnená mnohými ďalšími zdrojmi vrátane neutrónových hviezd a zvyškov supernov. Nad a pod týmto centrálnym pásom sa pozeráme za našu galaxiu a do širšieho vesmíru plného jasných, rýchlo sa meniacich zdrojov.

Väčšina z nich sú v skutočnosti vzdialené galaxie a lepšie vyzerajú v inom pohľade so stredom na severnom a južnom póle našej galaxie. Každá z týchto galaxií, nazývaných blazary, hostí centrálnu čiernu dieru s hmotnosťou milióna alebo viac Sĺnk.

Čierne diery nejakým spôsobom vytvárajú extrémne rýchlo sa pohybujúce výtrysky hmoty a s blazarom sa pozeráme takmer priamo na jeden z týchto výtryskov, čo je pohľad, ktorý zosilňuje ich jas a variabilitu. „Variácie nám hovoria, že sa na týchto tryskách niečo zmenilo,“ povedal Racusin. „Pravidelne pozorujeme tieto zdroje a upozorňujeme ostatné teleskopy vo vesmíre aj na zemi, keď sa deje niečo zaujímavé. Musíme rýchlo zachytiť tieto erupcie skôr, než zmiznú, a čím viac pozorovaní dokážeme zhromaždiť, tým lepšie budeme schopní porozumieť týmto javom.

Fermi hrá kľúčovú úlohu v rastúcej sieti misií, ktoré spolupracujú na odhaľovaní týchto zmien vyskytujúcich sa vo vesmíre.

Mnohé z týchto galaxií sú veľmi vzdialené. Napríklad svetlo z blazaru s názvom 4C +21,35 cestuje už 4,6 miliardy rokov, čo znamená, že erupcia, ktorú dnes vidíme, sa skutočne stala, keď sa naše Slnko a slnečná sústava ešte len začínali formovať. Ostatné jasné blazary sú viac ako dvakrát tak vzdialené a spoločne poskytujú fascinujúce snímky aktivity čiernych dier počas kozmického času.

Časozber nezaznamenal veľa krátkodobých udalostí, ktoré Fermi študuje, ako sú záblesky gama žiarenia, najsilnejšie kozmické explózie. Je to výsledok spracovania údajov počas niekoľkých dní, aby sa snímky zaostrili.

Fermiho vesmírny teleskop s gama lúčmi je partnerstvo v oblasti astrofyziky a fyziky častíc, ktoré spravuje Goddard. Fermi bol vyvinutý v spolupráci s Ministerstvom energetiky USA s významným prispením akademických inštitúcií a partnerov vo Francúzsku, Nemecku, Taliansku, Japonsku, Švédsku a Spojených štátoch.