Vzrušující nový objev byl odhalen začátkem tohoto týdne na 223. zasedání Americké astronomické společnosti konané ve Washingtonu D.C., když astronomové oznámili, že gravitační čočka byla poprvé detekována na vlnových délkách gama.
Studie byla provedena pomocí kosmického dalekohledu Fermi Gamma Ray společnosti NASA a slibuje otevření nového okna ve vesmíru, což astrofyzikům poskytne další nástroj ke studiu emisních oblastí, které existují v blízkosti supermasivních černých děr.
Ale lov nebyl snadný. K gravitační čočce dochází, když masivní objekt v popředí, jako je galaxie, ohýbá světlo od vzdáleného objektu na pozadí. V případě této studie se vědci zaměřili na blazar známý jako B0218 + 357, zdroj energie umístěný ve vzdálenosti 4,35 miliard světelných let ve směru souhvězdí Triangulum.
Blazar a kvasarové zdroje jsou pojmenovány podle svých příslušných souřadnic na obloze. Představte si „0218 + 357“ v překladu do „Pravého vzestupu 2 hodiny 18 minut, pokles +35,7 stupňů na sever“ v mluvení astronomů na dvorku. Blazar je kompaktní forma kvazaru, která je výsledkem supermasivní černé díry v srdci aktivní galaxie. Termín blazar byl poprvé vytvořen Edwardem Spiegelem v roce 1978. Prvním objeveným kvasarem byl 3C 273 v roce 1970, který byl později také shledán blazarem. 3C 273 je v Panně viditelný pomocí velkého dalekohledu na dvorku.
Spirálová galaxie v popředí, která je vidět na lži, leží podél naší linie pohledu mezi naším vyhlídkovým bodem a B0218 + 357. Ve vzdálenosti 4 miliard světelných let mají tyto dvě nejmenší úhlové oddělení jakéhokoli gravitačního systému, který byl doposud identifikován při méně než třetině obloukové sekundy napříč.
"Začali jsme přemýšlet o možnosti tohoto pozorování pár let po vypuštění Fermi a všechny kusy se konečně spojily koncem roku 2012," řekl astrofyzik a vedoucí vědec studie Teddy Cheung na nedávném Goddardovi NASA Tisková zpráva Spaceflight Center.
Z pozorování blazaru vyplynulo, že v září 2012 bude hořet, což z něj učiní hlavní cíl studie. Ve skutečnosti byl B0218 + 357 v té době nejjasnějším zdrojem extra galaktického gama záření. Společnost Cheung získala čas od konce září do října 2012, aby mohla pomocí nástroje Fermiho velkoplošného dalekohledu (LAT) studovat výbuch.
Fermiho LAT přístroj nemá rozlišení, které mají rádiové a optické přístroje, aby zachytil blazar v jednotlivých obrazech. Místo toho tým využil jev známý jako „efekt opožděného přehrávání“, aby zachytil blazar v akci.
"Jedna světelná cesta je o něco delší než druhá, takže když detekujeme světlice na jednom obrázku, snažíme se je zachytit o několik dní později, když se znovu přehrají na druhém obrázku," řekl člen týmu Jeff Scargle, astrofyzik se sídlem ve výzkumném středisku NASA Ames.
Cheung představil výsledky studie v pondělí na zasedání Americké astronomické společnosti, která zahrnovala tři odlišné planoucí epizody z pozadí blazaru, které prokázaly prozrazující zpožděné přehrávání s periodou trvající 11,46 dní.
Následná pozorování v rádiových a optických vlnových délkách podporovala klíčová pozorování a prokazují, že událost Fermiho LAT byla skutečně svědkem. Je zajímavé, že zpoždění pro paprsky gama z čočkového blazaru trvá o den déle než rádiové vlny k dosažení Země. B0218 + 357 je také asi čtyřikrát jasnější v paprscích gama než v rádiových vlnových délkách.
K tomu dochází, protože paprsky gama vycházejí z mírně odlišné oblasti než rádiové vlny generované blazarem a jdou jinou cestou prostřednictvím gravitačního pole galaxie v popředí. To ukazuje, že aktiva, jako je Fermi, lze použít ke sondování srdce vzdálených energetických galaktických jader, která nesou supermasivní černé díry. Tím se otevírá žhavé téma gravitačních čoček a jejich role v extra-galaktické astronomii až do spektra gama paprsků a dává kosmologům další gadget pro jejich sadu nástrojů.
"Během jednoho dne může jedna z těchto světlic rozzářit blazar 10krát v gama paprsku, ale pouze 10 procent ve viditelném světle a rádiu, což nám říká, že oblast emitující gama paprsky je velmi malá ve srovnání s těmi, které emitují při nižších energiích, “uvedl člen týmu Stockholmské univerzity Stefan Larsson v nedávné tiskové zprávě.
Použití analýzy čočkových systémů na vlnových délkách gama pomůže nejen prozkoumat tyto záhadné kosmologické šelmy, ale může také pomoci s vylepšením všech důležitých Hubbleových konstant, které měří rychlost, jakou se vesmír rozšiřuje.
Ale Fermi možná jen začíná ukazovat své věci, pokud jde o lov na extra-galaktické zdroje. opravdu vzrušující průlom, vědci říkají, by byl objev energetického extra-galaktického zdroje, který by byl zaostřen galaxií v popředí v gama paprsku, ne byly vidět na jiných vlnových délkách. Toto nedávné zjištění jistě prokázalo, jak Fermi může „vidět“ tyto kontrolky pomocí chytré metody. Očekávejte další novinky v následujících letech!
Přečtěte si celý článek na serveru arViv s názvem Fermi-LAT detekce gravitačních čoček zpožděných gama paprsků od Blazara B0218 + 357.
