Umetnikov vtis o integralnem opazovanju Zemlje. Kreditna slika: ESA Klikni za povečavo
Kozmični prostor je napolnjen z neprekinjenim, razpršenim visoko energijskim sevanjem. Da bi ugotovili, kako nastaja ta energija, so znanstveniki, ki stojijo za ESA-jevim integriranim opazovalnikom gama-žarkov, preizkusili nenavadno metodo: opazovanje Zemlje iz vesolja.
Med četrtletno opazovalno kampanjo, ki se je začela 24. januarja letos in se je nadaljevala do 9. februarja, je Integral gledal na Zemljo. Potreben je zapleteno krmiljenje s tal, saj je bil satelit v vesolju v fiksni orientaciji, medtem ko je čakal, da se bo Zemlja oddaljila skozi svoje vidno polje.
Nenavadno glavni cilj teh opazovanj ni sama Zemlja, ampak tisto, kar lahko vidimo v ozadju, ko se Zemlja giblje pred satelitom. To je izvor razpršenega visokoenergijskega sevanja, imenovanega "kozmično ozadje rentgenskih žarkov".
Do zdaj pri Integralu to še nikoli niso preučevali hkrati s tako širokim pasom energetske pokritosti od sedemdesetih let in zagotovo ne s tako naprednimi instrumenti.
Astronomi verjamejo, da je "kozmično ozadje" nastalo s številnimi supermasivnimi in rastočimi črnimi luknjami, razporejenimi po globokem vesolju. Te močne pošasti privlačijo materijo, ki se nato močno pospeši in tako oddaja visoko energijo v obliki gama in rentgenskih žarkov.
Ali so lahko rentgenski observatoriji, kot sta ESA-ov Newton in NASA-ina Chandra, prepoznali in neposredno prešteli večje število posameznih virov? verjetno črne luknje? ki že predstavljajo več kot 80 odstotkov izmerjenega kozmičnega difuznega ozadja rentgenskih žarkov.
Vendar je o izvoru najvišjega energijskega pasu tega kozmičnega sevanja nad območjem teh dveh satelitov znano zelo malo. Ta se razširi v obliki visokoenergijskih rentgenskih in gama žarkov, v dosegu podjetja Integral.
Verjamejo, da večino emisij v ozadju gama žarkov proizvajajo tudi posamezne supermasivne črne luknje, vendar morajo znanstveniki to emisijo povezati z jasno opredeljenimi viri, da bi lahko dokončno navedli. Pravzaprav bi lahko bili odgovorni tudi drugi viri, kot so oddaljene galaksije ali bližnji šibki viri.
Prepoznavanje posameznih virov v območju gama-žarkov, ki sestavljajo razpršeno kozmično ozadje, je veliko težje kot štetje posameznih rentgenskih virov. Pravzaprav močnih gama-žarkov ni mogoče usmeriti z lečami ali ogledali, ker preprosto gredo naravnost skozi.
Tako za izdelavo slike gama-žarkov nekega vira, Integral uporablja tehniko 'maska' - indirektno metodo slikanja, ki je sestavljena iz zaznavanja sence maske na teleskopu, kot jo predvideva vir gama-žarkov.
Med opazovanji so znanstveniki uporabili Zemljin disk kot "dodatno masko". Zemlja blokira ali sence največji energijski tok iz milijonov oddaljenih črnih lukenj.
Njihov kombinirani tok je mogoče natančno izmeriti posredno, to je z merjenjem amplitude in energijskega spektra padca energije, ko Zemlja prehaja skozi Integralovo vidno polje. Ko bo to znano, lahko znanstveniki sčasoma poskusijo povezati sevanje s posameznimi viri.
Vsa opažanja so bila zelo uspešna, saj so vsi gama-žarki in rentgenski instrumenti na krovu Integral (IBIS, SPI in JEM-X) posneli jasne in nedvoumne signale v skladu s pričakovanji.
Znanstveniki Integrala že nadaljujejo z analizo podatkov. Cilj je končno razumeti izvor sevanja najvišjega energijskega ozadja in po možnosti zagotoviti nove namige o zgodovini rasti super masivnih črnih lukenj od zgodnjih enojnih časov vesolja.
Izvirni vir: portal ESA
