Umělec dojem z Integral pozorování Země. Obrazový kredit: ESA Klikněte pro zvětšení
Kosmický prostor je naplněn nepřetržitým, rozptýleným vysokoenergetickým zářením. Abychom zjistili, jak se tato energie vyrábí, zkusili vědci za hvězdicovým observatořem Integral pro gama záření neobvyklou metodu: pozorování Země z vesmíru.
Během čtyřfázové pozorovací kampaně zahájené 24. ledna letošního roku, pokračující do 9. února, se Integral díval na Zemi. Satelit, který vyžaduje složité kontrolní operace ze země, byl držen ve stálé orientaci v prostoru, zatímco čekal, až se Země přesune přes své zorné pole.
Neobvykle není hlavním cílem těchto pozorování Země samotná, ale to, co lze vidět na pozadí, když se Země pohybuje před satelitem. Toto je původ difúzního vysokoenergetického záření známého jako „kosmické rentgenové pozadí“.
Až dosud u společnosti Integral to nebylo nikdy studováno současně s tak širokým pásmem energetického pokrytí od 70. let a rozhodně ne s takovými vyspělými nástroji.
Astronomové se domnívají, že „kosmické rentgenové pozadí“ je produkováno řadou supermasivních a narůstajících černých děr rozmístěných v hlubokém vesmíru. Tato mocná příšery přitahují hmotu, která je pak velmi zrychlena a tak emitují vysokou energii ve formě paprsků gama a rentgenů.
Rentgenové observatoře, jako jsou ESA XMM-Newton a Chandra NASA, byly schopny identifikovat a přímo spočítat velký počet jednotlivých zdrojů? pravděpodobné černé díry? které již představují více než 80 procent měřeného kosmického difúzního rentgenového pozadí.
O původu nejvyššího energetického pásma tohoto kosmického záření je však známo jen velmi málo, nad rozsahem těchto dvou satelitů. Toto je rozptýleno ve formě vysokoenergetických rentgenových a gama paprsků v dosahu společnosti Integral.
Předpokládá se, že většinu emise pozadí gama záření produkují také jednotlivé supermasivní černé díry, ale vědci musí tuto emisi spojit s jasně identifikovanými zdroji, aby učinili definitivní prohlášení. Ve skutečnosti mohou být zodpovědné i jiné zdroje, jako jsou vzdálené galaxie nebo blízké slabé zdroje.
Identifikace jednotlivých zdrojů v rozsahu gama záření, které tvoří rozptýlené kosmické pozadí, je mnohem obtížnější než spočítání jednotlivých zdrojů rentgenového záření. Ve skutečnosti nelze výkonné gama paprsky zaostřit čočkami nebo zrcadly, protože jednoduše procházejí přímo.
Takže pro vytvoření obrazu zdroje gama paprskem Integral používá techniku „masky“ - metodu nepřímého zobrazování, která spočívá v detekci stínu masky umístěné na vrcholu dalekohledu, jak je promítáno zdrojem gama paprsku.
Během pozorování vědci použili zemský disk jako „extra masku“. Země přirozeně blokuje nebo odstínuje nejvyšší tok energie z milionů vzdálených černých děr.
Jejich kombinovaný tok lze přesně měřit nepřímým způsobem, tj. Měřením amplitudy a energetického spektra poklesu energie, když Země prochází zorným polem Integralu. Jakmile je známo, mohou se vědci nakonec pokusit připojit záření k jednotlivým zdrojům.
Všechna pozorování byla velmi úspěšná, protože všechny gama a rentgenové přístroje na palubě Integral (IBIS, SPI a JEM-X) zaznamenávaly jasné a jednoznačné signály v souladu s očekáváním.
Integrální vědci již přistupují k analýze dat. Cílem je v konečném důsledku pochopit původ záření s nejvyšší energií v pozadí a případně poskytnout nová vodítka k historii růstu supermasivních černých děr od raných epoch vesmíru.
Původní zdroj: ESA Portal
