НАСА разкрива зашеметяващо 14-годишно изтичане на времето на небето с гама лъчи

НАСАКосмическият телескоп Fermi на Fermi представя 14-годишен филм с изтичане на времето, разкриващ динамичната вселена чрез изображения с гама лъчи. Акценти млечен пътИзригвания на гама лъчи, слънчеви изригвания и далечни галактики, захранвани от черни дупки.

Вселената оживява във филм с изтичане на времето от цялото небе, произведен от 14-годишни данни, получени от космическия телескоп Fermi Gamma-ray на НАСА. Нашето Слънце, което от време на време свети, тихо прокарва път през небето на фона на високоенергийни източници във и извън нашата галактика.

„Яркото, постоянно гама-лъчево сияние на Млечния път е осеяно с интензивни, продължили дни изригвания от струи с почти светлинна скорост, захранвани от свръхмасивни черни дупки в ядрата на далечни галактики“, каза Сет Дайгъл, старши учен в екипа . В Националната ускорителна лаборатория SLAC в Менло Парк, Калифорния, която създаде изображенията. „Тези драматични експлозии, които могат да се появят навсякъде в небето, са се случили преди милиони до милиарди години и тяхната светлина тъкмо достига до Ферми, докато гледаме.“

От слънчеви изригвания до… Черна дупка JETS: Екипът на космическия телескоп Fermi Gamma Ray на НАСА направи уникална обиколка на динамичното, високоенергийно небе. Джуди Ракузин, заместник-учен по проекта на Ферми, разказва филма, който кондензира 14 години наблюдения на гама лъчи в 6 минути. Източник: Център за космически полети Годард на НАСА и сътрудничество на НАСА/DOE/LAT

Гама лъчите са най-високата енергийна форма на светлината. Филмът показва интензитета на гама лъчите с енергии над 200 MeV, открити от Fermi Large Area Telescope (LAT) между август 2008 г. и август 2022 г. За сравнение, видимата светлина има енергии между 2 и 3 MeV. По-ярките цветове идентифицират местоположенията на по-интензивни източници на гама лъчи.

„Едно от първите неща, които хващат окото ви във филма, е източникът, който се огъва стабилно през екрана. Това е нашето слънце, което… Неговото видимо движение отразява годишното орбитално движение на Земята около него.“

Концепцията на художника за гама-лъчевия космически телескоп Fermi в орбита. Кредит: НАСА

През повечето време LAT открива Слънцето слабо поради влиянието на ускорени частици, наречени космически лъчи, които са атомни ядра, пътуващи със скорост, близка до скоростта на светлината. Когато се сблъскат със слънчевия газ или дори със светлината от него, те произвеждат гама лъчи. Понякога обаче Слънцето внезапно изгрява с мощни изблици, наречени слънчеви изригвания, които могат за кратко да превърнат нашата звезда в един от най-ярките източници на гама лъчи в небето.

Филмът показва небето в два различни изгледа. Правоъгълният изглед показва цялото небе с центъра на нашата галактика в средата. Това подчертава централната равнина на Млечния път, която свети в гама лъчи, генерирани от космически лъчи, удрящи междузвезден газ и звездна светлина. Той също така е пълен с много други източници, включително неутронни звезди и останки от свръхнови. Над и под тази централна лента гледаме от нашата галактика към по-широката вселена, изпълнена с ярки, бързо променящи се източници.

Повечето от тези галактики всъщност са далечни галактики и най-добре се разглеждат от различна гледна точка, центрирана върху северния и южния полюс на нашата галактика. Всяка от тези галактики, наречени блазари, съдържа централна черна дупка с маса от един милион слънца или повече.

По някакъв начин черните дупки произвеждат струи от изключително бързо движеща се материя и през блазари ние гледаме директно надолу по една от тези струи, изглед, който подобрява нейната яркост и изменчивост. „Разликите ни казват, че нещо се е променило в тези самолети“, каза Ракузин. „Ние редовно наблюдаваме тези източници и предупреждаваме други телескопи, в космоса и на Земята, когато се случи нещо интересно. Трябва да сме бързи, за да уловим тези изригвания, преди да избледнеят, и колкото повече наблюдения можем да съберем, толкова по-добре можем да разберем тези събития .” .

Ферми играе ключова роля в нарастващата мрежа от мисии, които работят заедно, за да уловят тези промени във Вселената, докато се развиват.

Много от тези галактики са много отдалечени. Например, светлината от блазар, известен като 4C +21.35, пътува в продължение на 4,6 милиарда години, което означава, че изригването, което виждаме днес, всъщност се е случило, когато нашето Слънце и слънчевата система са започнали да се формират. Другите ярки галактики са повече от два пъти по-далече и заедно предоставят зашеметяващи моментни снимки на активността на черните дупки през цялото космическо време.

Много от краткосрочните събития, които Ферми изучава, като изблици на гама лъчи, най-мощните космически експлозии, не са били наблюдавани в интервала от време. Това е резултат от обработка на данни в продължение на няколко дни, за да се увеличи яснотата на изображенията.

Космическият телескоп Fermi Gamma-ray е партньорство по астрофизика и физика на елементарните частици, управлявано от Goddard. Fermi е разработен в сътрудничество с Министерството на енергетиката на САЩ и с важен принос от академични институции и партньори във Франция, Германия, Италия, Япония, Швеция и Съединените щати.