Navdušujoče novo odkritje je bilo predstavljeno v začetku tega tedna na 22. zasedanju Ameriškega astronomskega društva v Washingtonu, ko so astronomi sporočili, da je gravitacijska leča prvič odkrita na valovnih dolžinah gama-žarkov.
Študija je bila izvedena z Nasino vesoljskim teleskopom Fermi Gamma Ray in obljublja, da se bo odprlo novo okno v vesolje, kar bo astrofizikom dalo še eno orodje za raziskovanje območij emisij, ki obstajajo v bližini supermasivne črne luknje.
Toda lov ni bil enostaven. Gravitacijska leča se pojavi, ko masiven prednji objekt, kot je galaksija, upogne svetlobo z oddaljenega predmeta v ozadju. V primeru te študije so raziskovalci ciljali na blazar, znan kot B0218 + 357, energijski vir, ki se nahaja 4,35 milijarde svetlobnih let v smeri ozvezdja Trikotnik.
Izvori Blazar in kvazar so poimenovani z uporabo njihovih koordinat na nebu. Zamislite si "0218 + 357" kot prevajanje v "Pravi vzpon 2 uri 18 minut, deklinacija +35,7 stopinje proti severu" v dvorišču, ki ga govorijo astronomi. Blazar je kompaktna oblika kvazarja, ki izhaja iz supermasivne črne luknje v središču aktivne galaksije. Izraz blazar prvi je skoval Edward Spiegel leta 1978. Prvi odkriti kvazar je bil leta 1970 3C 273, za katerega je bilo kasneje ugotovljeno, da je tudi blazar. 3C 273 je v Devici viden s pomočjo velikega dvoriščnega teleskopa.
Spiralna galaksija v ospredju, ki jo vidimo na laži vzdolž vidne črte med najdiščem in B0218 + 357. Na 4 milijarde svetlobnih let sta oba najmanjša kotna ločitev od katerega koli do zdaj gravitacijsko najetega sistema, ki je prepoznan na manj kot tretjini sekundarnega loka.
"Začeli smo razmišljati o možnosti, da bi to opazovanje izvedli nekaj let po izstrelitvi Fermija, vsi deli pa so se končno združili konec leta 2012," je povedal astrofizik Naval Research Laboratory in glavni znanstvenik pri študiji Teddy Cheung v nedavni NASA Goddard Sporočilo za javnost Spaceflight Center.
Opazovanja blazarja kažejo, da se bo začelo septembra 2012, zato je postala glavna tarča študije. Dejansko je bil B0218 + 357 takrat najsvetlejši ekstra galaktični vir gama žarkov. Cheung je dobil konec septembra do oktobra 2012 za uporabo Fermijevega instrumenta za velik površinski teleskop (LAT) za preučevanje blazarja v izbruhu.
Fermijev instrument LAT nima ločljivosti radijskih in optičnih instrumentov, da bi ujel blazar v posameznih posnetkih. Namesto tega je ekipa izkoristila pojav, znan kot "učinek z zamudo predvajanja", da bi ujel blazarja v akciji.
"Ena svetlobna pot je nekoliko daljša od druge, zato ko na eni sliki zaznamo rakete, jih skušamo ujeti še nekaj dni kasneje, ko se ponovno predvajajo na drugi sliki," je dejal član ekipe Jeff Scargle, astrofizik iz Nasinega raziskovalnega centra Ames.
Cheung je predstavil izsledke študije v ponedeljek na sestanku Ameriškega astronomskega društva, ki je vključeval tri izrazite utripajoče epizode iz blazarja v ozadju, ki so pokazale zapoznele predvajanja v pripovedovanju zgodbe, ki so trajale 11,46 dni.
Nadaljnja opazovanja v radijskih in optičnih valovnih dolžinah so podprla ključna opažanja in kažejo, da je Fermijev LAT posnetek res bil priča dogodku. Zanimivo je, da zakasnitev gama-žarkov s posojenega blazarja traja približno en dan dlje kot radijski valovi, da dosežejo Zemljo. B0218 + 357 je tudi približno štirikrat svetlejši v gama žarkih kot pri radijskih valovnih dolžinah.
Do tega pride, ker gama-žarki izhajajo iz nekoliko drugačnega območja kot radijski valovi, ki jih ustvarja blazar, in se podajo po drugi poti, čeprav gravitacijsko polje čelne galaksije. To dokazuje, da se lahko sredstva, kot je Fermi, uporabijo za sondiranje oddaljenih energijskih galaktičnih jeder, ki skrivajo supermasivne črne luknje. To odpira vročo temo gravitacijsko nagnjenih blazarjev in njihovo vlogo v ekstra-galaktični astronomiji do spektra gama žarkov in daje kozmologom še en pripomoček za njihovo škatlo z orodji.
"Čez dan lahko eden od teh izbruhov blama osvetli 10-krat v gama-žarkih, le 10 odstotkov pa v vidni svetlobi in radiu, kar nam pove, da je regija, ki oddaja gama-žarke, zelo majhna v primerjavi s tistimi, ki oddajajo z manjšo energijo, «je v nedavnem sporočilu za javnost dejal član ekipe Stockholmske univerze Stefan Larsson.
Uporaba analize lečnih sistemov na valovnih dolžinah gama-žarkov ne bo le pomagala pri sondiranju teh enigmatičnih kozmoloških zverin, ampak bo morda pomagala tudi z rafiniranjem vse pomembne Hubble Constant, ki meri hitrost, s katero se vesolje širi.
Toda Fermi morda šele začne prikazovati svoje stvari, ko gre za lov na ekstra galaktične vire. The res Razburljiv preboj, pravijo raziskovalci, bi bilo odkritje energijskega ekstra galaktičnega vira, ki ga v galaksiji z gama žarki posodi v ospredje, ni opazili smo ga na drugih valovnih dolžinah. Ta nedavna ugotovitev je vsekakor pokazala, kako Fermi lahko »pametno« vidi te utripajoče utripe. Pričakujte še več novic v prihodnjih letih!
Preberite celoten prispevek na strežniku arViv z naslovom Fermi-LAT odkrivanje gravitacijskih leč z zakasnitvijo gama-žarkov Blazar B0218 + 357.
