Η NASA αποκαλύπτει ένα εκπληκτικό time-lapse 14 ετών του ουρανού ακτίνων γάμμα

NASAΤο διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi του Fermi παρουσιάζει μια ταινία time-lapse 14 ετών, αποκαλύπτοντας το δυναμικό σύμπαν μέσω απεικόνισης ακτίνων γάμμα. Καλύτερες στιγμές ΓαλαξίαςΕκλάμψεις ακτίνων γάμμα, ηλιακές εκλάμψεις και μακρινοί γαλαξίες που τροφοδοτούνται από μαύρες τρύπες.

Το σύμπαν ζωντανεύει σε μια ταινία time-lapse στον ουρανό, που δημιουργήθηκε από δεδομένα 14 ετών που αποκτήθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi της NASA. Ο Ήλιος μας, που λάμπει περιστασιακά, χαράζει αθόρυβα ένα μονοπάτι στον ουρανό με φόντο τις πηγές υψηλής ενέργειας εντός και εκτός του γαλαξία μας.

«Η φωτεινή, σταθερή λάμψη των ακτίνων γάμμα του Γαλαξία είναι διάσπαρτη με έντονες, ημερήσιες εκλάμψεις από πίδακες με ταχύτητα σχεδόν φωτός που τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στους πυρήνες μακρινών γαλαξιών», δήλωσε ο Seth Daigle, ανώτερος επιστήμονας στην ομάδα. . Στο SLAC National Accelerator Laboratory στο Menlo Park της Καλιφόρνια, το οποίο δημιούργησε τις εικόνες. «Αυτές οι δραματικές εκρήξεις, που μπορούν να εμφανιστούν οπουδήποτε στον ουρανό, συνέβησαν πριν από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια χρόνια και το φως τους μόλις φτάνει στο Fermi καθώς παρακολουθούμε».

Από ηλιακές εκλάμψεις έως Μαύρη τρύπα JETS: Η ομάδα του διαστημικού τηλεσκοπίου Fermi Gamma Ray της NASA πραγματοποίησε μια μοναδική περιήγηση στον δυναμικό ουρανό υψηλής ενέργειας. Η Judy Racusin, αναπληρώτρια επιστήμονας του έργου του Fermi, αφηγείται την ταινία, η οποία συμπυκνώνει 14 χρόνια παρατηρήσεων ακτίνων γάμμα σε 6 λεπτά. Πηγή: NASA Goddard Space Flight Center και NASA/DOE/LAT Collaboration

Οι ακτίνες γάμμα είναι η υψηλότερη ενεργειακή μορφή φωτός. Η ταινία δείχνει την ένταση των ακτίνων γάμμα με ενέργειες άνω των 200 MeV που ανιχνεύθηκαν από το Τηλεσκόπιο Μεγάλης Περιοχής Fermi (LAT) μεταξύ Αυγούστου 2008 και Αυγούστου 2022. Για σύγκριση, το ορατό φως έχει ενέργειες μεταξύ 2 και 3 MeV. Τα φωτεινότερα χρώματα προσδιορίζουν τις θέσεις των πιο έντονων πηγών ακτίνων γάμμα.

“Ένα από τα πρώτα πράγματα που τραβάει το μάτι σας στην ταινία είναι η πηγή που κάμπτεται σταθερά στην οθόνη. Αυτός είναι ο ήλιος μας, ο οποίος… Η φαινόμενη κίνησή του αντανακλά την ετήσια τροχιακή κίνηση της Γης γύρω της.”

Η ιδέα του καλλιτέχνη για το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi σε τροχιά. Πίστωση: NASA

Τις περισσότερες φορές, το LAT ανιχνεύει αμυδρά τον Ήλιο λόγω της επίδρασης των επιταχυνόμενων σωματιδίων που ονομάζονται κοσμικές ακτίνες, τα οποία είναι ατομικοί πυρήνες που ταξιδεύουν με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Όταν συγκρούονται με το αέριο του ήλιου ή ακόμα και το φως από αυτόν, παράγουν ακτίνες γάμμα. Μερικές φορές, ωστόσο, ο Ήλιος ξαφνικά λάμπει με ισχυρές εκρήξεις που ονομάζονται ηλιακές εκλάμψεις, οι οποίες μπορούν για λίγο να κάνουν το αστέρι μας μια από τις φωτεινότερες πηγές ακτίνων γάμμα στον ουρανό.

Η ταινία δείχνει τον ουρανό σε δύο διαφορετικές όψεις. Η ορθογώνια όψη δείχνει ολόκληρο τον ουρανό με το κέντρο του γαλαξία μας στη μέση. Αυτό τονίζει το κεντρικό επίπεδο του Γαλαξία, το οποίο λάμπει σε ακτίνες γάμμα που παράγονται από κοσμικές ακτίνες που χτυπούν το διαστρικό αέριο και το φως των αστεριών. Είναι επίσης γεμάτο με πολλές άλλες πηγές, συμπεριλαμβανομένων των αστέρων νετρονίων και των υπολειμμάτων σουπερνόβα. Πάνω και κάτω από αυτή την κεντρική ζώνη, κοιτάμε έξω από τον γαλαξία μας προς το ευρύτερο σύμπαν, γεμάτο με φωτεινές, ταχέως μεταβαλλόμενες πηγές.

Οι περισσότεροι από αυτούς τους γαλαξίες είναι στην πραγματικότητα μακρινοί γαλαξίες και βλέπονται καλύτερα από μια διαφορετική οπτική γωνία με επίκεντρο τον βόρειο και τον νότιο πόλο του γαλαξία μας. Καθένας από αυτούς τους γαλαξίες, που ονομάζονται blazars, φιλοξενεί μια κεντρική μαύρη τρύπα με μάζα ενός εκατομμυρίου ήλιων ή περισσότερο.

Κατά κάποιο τρόπο, οι μαύρες τρύπες παράγουν πίδακες εξαιρετικά γρήγορα κινούμενης ύλης και μέσω των blazars κοιτάμε κατευθείαν κάτω από έναν από αυτούς τους πίδακες, μια άποψη που ενισχύει τη φωτεινότητα και την αστάθειά του. «Οι διαφορές μας λένε ότι κάτι έχει αλλάξει σε αυτά τα αεροσκάφη», είπε ο Racusin. “Παρακολουθούμε τακτικά αυτές τις πηγές και ειδοποιούμε άλλα τηλεσκόπια, στο διάστημα και στη Γη, όταν συμβαίνει κάτι ενδιαφέρον. Πρέπει να είμαστε γρήγοροι για να πιάσουμε αυτές τις εκλάμψεις πριν εξαφανιστούν και όσο περισσότερες παρατηρήσεις μπορούμε να συλλέξουμε, τόσο καλύτερα μπορούμε να κατανοήσουμε αυτά τα γεγονότα .» .

Ο Fermi διαδραματίζει βασικό ρόλο στο αυξανόμενο δίκτυο αποστολών που συνεργάζονται για να καταγράψουν αυτές τις αλλαγές στο σύμπαν καθώς εκτυλίσσονται.

Πολλοί από αυτούς τους γαλαξίες είναι πολύ μακρινοί. Για παράδειγμα, το φως από ένα blazar γνωστό ως 4C +21,35 ταξιδεύει εδώ και 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, που σημαίνει ότι η έκλαμψη που βλέπουμε σήμερα στην πραγματικότητα συνέβη όταν ο Ήλιος και το ηλιακό μας σύστημα άρχισαν να σχηματίζονται. Οι άλλοι φωτεινοί γαλαξίες είναι περισσότερο από δύο φορές πιο μακριά και μαζί παρέχουν εκπληκτικά στιγμιότυπα της δραστηριότητας της μαύρης τρύπας σε όλο τον κοσμικό χρόνο.

Πολλά από τα γεγονότα μικρής περιόδου που μελετά ο Fermi, όπως οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα, οι πιο ισχυρές κοσμικές εκρήξεις, δεν παρατηρήθηκαν στο χρονικό διάστημα. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της επεξεργασίας δεδομένων για αρκετές ημέρες για να αυξηθεί η ευκρίνεια των εικόνων.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi είναι μια συνεργασία αστροφυσικής και σωματιδιακής φυσικής που διαχειρίζεται ο Goddard. Το Fermi αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ και με σημαντικές συνεισφορές από ακαδημαϊκά ιδρύματα και εταίρους στη Γαλλία, τη Γερμανία, την Ιταλία, την Ιαπωνία, τη Σουηδία και τις Ηνωμένες Πολιτείες.