Невероятный таймлапс: небо светится гамма-лучами

Большая часть света, проходящего через нашу Вселенную, невидима для человеческого глаза.

Спектр варьируется от длинных радиоволн до коротких гамма-лучей, причем видимая часть занимает лишь крошечный кусочек посередине. Но благодаря технологиям телескопов мы можем заглянуть в другие части спектра и увидеть весь свет в небе.

Космический гамма-телескоп Ферми НАСА — один из таких инструментов. Гамма-излучение — самый энергичный свет в космосе, и его производят такие энергетические источники, как остатки сверхновых, звезды-пульсары, галактики-квазары и блазары, питаемые сверхмассивными черными дырами, чьи чудовищные аппетиты производят свет, который с ревом проносится сквозь пространство и время. p>

Гамма-излучение трудно увидеть с поверхности Земли, поскольку оно блокируется нашей атмосферой. Это хорошо, потому что это может быть довольно опасно, но это означает, что нам нужно подойти к его изучению творчески. И одно из решений: если атмосфера мешает нам наблюдать гамма-лучи, отправиться туда, где атмосферы нет.

Ферми был запущен в 2008 году, и с тех пор он в полной мере использует свое положение для изучения источники гамма-излучения в нашей Вселенной. Мы видели анимацию источников гамма-излучения, которые он видел в течение года, с февраля 2022 года по февраль 2023 года.

И теперь ученые НАСА собрали временную диаграмму его фактических данных. собраны в период с августа 2008 по август 2022 года.

«Одна из первых вещей, которые бросаются в глаза в фильме, — это источник, который постоянно движется по экрану», — говорит астроном Джуди Ракузин из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. который рассказывает таймлапс. «Это наше Солнце, видимое движение которого отражает годовое орбитальное движение Земли вокруг него».

Солнце является постоянным источником относительно тусклого гамма-излучения. Ученые полагают, что он излучает гамма-излучение не изнутри, а в результате постоянной бомбардировки частицами космического излучения, которые всегда текут через Вселенную. Когда они попадают на Солнце, их взаимодействие с солнечной атмосферой приводит к образованию гамма-излучения.

Однако время от времени Солнце вспыхивает массивной вспышкой, которая производит рентгеновские и гамма-лучи, становясь на короткое время время, самая яркая вещь на гамма-небе. (Учитывая, что Солнце — звезда и находится очень близко к нам, оно часто является самым ярким объектом на небе, но гамма-излучение является исключением, как вы можете видеть на замедленной съемке.)

Большая часть Источниками гамма-излучения, которые видит Ферми, являются блазарные галактики. Это далекие галактики с активной сверхмассивной черной дырой. Черная дыра не излучает свет, а питается огромным облаком пыли и газа, которое яростно вращается вокруг нее.

Это облако само по себе очень горячее и очень яркое, но Гамма-излучение, которое видит Ферми, исходит от струй материала, которые отклоняются вдоль силовых линий магнитного поля за пределами черной дыры и выбрасываются из ее полюсов на экстремальных скоростях. Блазарная галактика — это галактика, в которой одна из этих струй направлена ​​прямо на нас, поэтому она кажется намного ярче, чем другая, направленная в другом направлении.

Эти струи могут мерцать по яркости, что является одной из особенностей ученых Ферми. на что обратить внимание.

«Яркое, устойчивое гамма-свечение Млечного Пути перемежается интенсивными, продолжающимися несколько дней вспышками струй, движущихся со скоростью, близкой к световой, питаемой сверхмассивными черными дырами в ядрах далеких галактик. галактик», — описывает Сет Дигел из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, создавший изображения.

«Эти драматические извержения, которые могут возникнуть где угодно на небе, произошли миллионы или миллиарды лет назад, и их свет всего лишь достигает Ферми, пока мы наблюдаем».

Другие источники гамма-излучения включают остатки сверхновых, таких как Крабовидная туманность, взрывающиеся звезды и пульсары. События более короткой продолжительности, такие как гамма-всплески сверхновых, не появляются в замедленной съемке из-за способа обработки данных.

Но будьте уверены, они не останутся незамеченными. Каждый всплеск, который обнаруживает Ферми, представляет интерес для ученых, изучающих огромное количество поступающих данных.

Ферми планировалось проработать всего 5–10 лет. На данный момент он работает уже более 15,5 и продолжает расти. Если нам повезет, нас ждет гораздо больше, раскрывающих нам тайны самых мощных событий и объектов во Вселенной.