НАСА показало потрясающий 14-летний таймлапс гамма-неба

НАСАКосмический телескоп Ферми представляет 14-летний замедленный фильм, раскрывающий динамическую вселенную с помощью гамма-изображений. Основные моменты Млечный ПутьВспышки гамма-излучения, солнечные вспышки и далекие галактики, питаемые черными дырами.

Вселенная оживает в покадровом фильме всего неба, созданном на основе данных, полученных за 14 лет космическим гамма-телескопом Ферми НАСА. Наше Солнце, которое время от времени светится, спокойно прокладывает путь по небу на фоне источников высокой энергии внутри и за пределами нашей галактики.

«Яркое, постоянное гамма-свечение Млечного Пути перемежается интенсивными, продолжающимися несколько дней вспышками от джетов, движущихся со скоростью, близкой к световой, питаемой сверхмассивными черными дырами в ядрах далеких галактик», — сказал Сет Дэйгл, старший научный сотрудник команды. . В Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, Калифорния, где были созданы изображения. «Эти впечатляющие взрывы, которые могут появиться где угодно в небе, произошли миллионы или миллиарды лет назад, и их свет только что достиг Ферми, пока мы наблюдаем».

От солнечных вспышек до… Черная дыра JETS: Команда космического гамма-телескопа Ферми НАСА совершила уникальный тур по динамичному, высокоэнергетическому небу. Джуди Ракузин, заместитель научного сотрудника проекта Ферми, рассказывает фильм, который объединяет 14 лет наблюдений гамма-излучения в 6 минут. Источник: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА и сотрудничество НАСА, Министерства энергетики и LAT.

Гамма-лучи — это высшая энергетическая форма света. В фильме показана интенсивность гамма-лучей с энергией выше 200 МэВ, обнаруженная телескопом большой площади Ферми (LAT) в период с августа 2008 года по август 2022 года. Для сравнения, видимый свет имеет энергию от 2 до 3 МэВ. Более яркие цвета обозначают местоположения более интенсивных источников гамма-излучения.

«Одна из первых вещей, которые бросаются в глаза в фильме, — это источник, плавно изгибающийся по экрану. Это наше Солнце, которое… Его видимое движение отражает годовое орбитальное движение Земли вокруг него».

Художественная концепция космического гамма-телескопа Ферми на орбите. Кредит: НАСА

Большую часть времени LAT обнаруживает Солнце смутно из-за влияния ускоренных частиц, называемых космическими лучами, которые представляют собой атомные ядра, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света. Когда они сталкиваются с солнечным газом или даже с его светом, они производят гамма-лучи. Однако иногда Солнце внезапно светится мощными вспышками, называемыми солнечными вспышками, которые могут ненадолго сделать нашу звезду одним из самых ярких источников гамма-лучей на небе.

В фильме небо показано в двух разных ракурсах. Прямоугольный вид показывает все небо с центром нашей галактики посередине. Это подчеркивает центральную плоскость Млечного Пути, которая светится гамма-лучами, генерируемыми космическими лучами, падающими на межзвездный газ и звездный свет. Он также наполнен множеством других источников, включая нейтронные звезды и остатки сверхновых. Выше и ниже этой центральной полосы мы смотрим из нашей галактики на более широкую Вселенную, наполненную яркими, быстро меняющимися источниками.

Большинство этих галактик на самом деле являются далекими галактиками, и их лучше всего рассматривать с другой точки зрения, сосредоточенной на северном и южном полюсах нашей галактики. В каждой из этих галактик, называемых блазарами, есть центральная черная дыра с массой в миллион и более солнц.

Каким-то образом черные дыры производят струи чрезвычайно быстро движущейся материи, и через блазары мы смотрим прямо на одну из этих струй, вид, который усиливает ее яркость и нестабильность. «Различия говорят нам о том, что в этих самолетах что-то изменилось», — сказал Ракузин. «Мы регулярно отслеживаем эти источники и предупреждаем другие телескопы в космосе и на Земле, когда происходит что-то интересное. Мы должны быстро поймать эти вспышки, прежде чем они исчезнут, и чем больше наблюдений мы сможем собрать, тем лучше мы сможем понять эти события». .» .

Ферми играет ключевую роль в растущей сети миссий, работающих вместе, чтобы фиксировать эти изменения во Вселенной по мере их развития.

Многие из этих галактик очень далеки. Например, свет блазара, известного как 4C +21,35, путешествовал уже 4,6 миллиарда лет, а это означает, что вспышка, которую мы видим сегодня, на самом деле произошла, когда наше Солнце и Солнечная система начали формироваться. Другие яркие галактики находятся более чем в два раза дальше и вместе дают потрясающие снимки активности черных дыр на протяжении космического времени.

Многие из короткопериодических событий, которые изучает Ферми, такие как гамма-всплески, самые мощные космические взрывы, не были замечены за этот временной интервал. Это результат обработки данных в течение нескольких дней для повышения четкости изображений.

Космический гамма-телескоп Ферми — это партнерство в области астрофизики и физики элементарных частиц, которым управляет Годдард. Fermi был разработан в сотрудничестве с Министерством энергетики США и при значительном вкладе академических учреждений и партнеров из Франции, Германии, Италии, Японии, Швеции и США.