Czarne dziury mogą być niewidoczne, ale gromadząca się wokół nich przegrzana materia świeci jasno w spektrum promieniowania gamma. Statek kosmiczny Integral ESA skalibrował ostatnio poziom tego promieniowania tła, obserwując punkt nieba i pozwalając Ziemi przejść przed nim, aby powoli go zablokować. Korzystając z tych obliczeń, astronomowie będą w stanie lepiej odróżnić punktowe źródła promieniowania gamma od przemywania promieniowania tła.
Astronomowie wykorzystujący orbitalne obserwatorium promieniowania gamma ESA, Integral, zrobili ważny krok w kierunku oszacowania liczby czarnych dziur we Wszechświecie.
Międzynarodowy zespół, kierowany przez Eugene'a Churazova i Rashida Sunyaeva, Space Research Institute, Moskwa, i angażujący naukowców ze wszystkich grup konsorcjum Integral, użył Ziemi jako gigantycznej tarczy do obserwowania liczby charakterystycznych promieni gamma z odległego Wszechświata maleje do zera, gdy nasza planeta zasłaniała ich widok.
„Point Integral w dowolnym miejscu w kosmosie i będzie mierzył promienie gamma” - mówi Pietro Ubertini z INAF we Włoszech i główny badacz ds. Aparatu do obrazowania gamma firmy Integral. Większość tych promieni gamma nie pochodzi z pobliskich źródeł, ale z obiektów niebieskich tak odległych, że nie można ich jeszcze rozróżnić jako pojedyncze źródła. Ta odległa emisja promieniowania gamma tworzy wieczny blask, który kąpie Wszechświat.
Większość astronomów uważa, że niewidzialne obiekty to supermasywne czarne dziury, miliony lub miliardy razy cięższe od Słońca i każdy z nich znajduje się w centrum galaktyki. Gdy czarne dziury połykają materię, wirujące gazy uwalniają promieniowanie rentgenowskie i gamma. Dokładny pomiar blasku, znany jako promieniowanie rentgenowskie i gamma, jest pierwszym krokiem do obliczenia, ile czarnych dziur ma do niego wpływ i jak daleko znajdują się we Wszechświecie.
Nowe obserwacje zintegrowane zostały przeprowadzone w styczniu i lutym 2006 r. I zapewniają bardzo dokładne dane na tle promieniowania gamma. Kluczem do sukcesu było użycie Ziemi jako tarczy.
Zezwolenie Ziemi na wejście w pole widzenia Integrala jest sprzeczne ze standardowym zestawem nominalnych obserwacji dla satelity, ponieważ urządzenia optyczne potrzebne do określenia położenia statku kosmicznego byłyby oślepione przez jasną Ziemię. Ta operacja wymagała więc niezwykłych wysiłków ze strony zespołów ISOC / MOC obsługujących misję, które musiały polegać na alternatywnych mechanizmach sterowania statkiem kosmicznym. Ale ryzyko było tego warte: mierząc spadek strumienia promieniowania gamma, gdy Ziemia zablokowała widok Całki, i wykonując model emisji atmosferycznej Ziemi, astronomowie dokładnie ocenili tło promieniowania gamma.
Kolejną zaletą obserwacji Integral jest to, że uzupełniające się instrumenty obserwatorium pozwoliły jednocześnie mierzyć siłę promieniowania rentgenowskiego i gamma. W przeszłości różne satelity musiały mierzyć różne energie promieni rentgenowskich i gamma, pozostawiając astronomom zadanie układania wyników jak części układanki.
Nie tylko ogólny blask, jaki widział Integral. Przed wystrzeleniem satelity w promieniach gamma zaobserwowano tylko kilkadziesiąt obiektów niebieskich. Teraz Integral widzi około 300 pojedynczych źródeł w naszej Galaktyce i około 100 najjaśniejszych supermasywnych czarnych dziur w innych galaktykach. To wierzchołek góry lodowej. Astronomowie wierzą, że w przestrzeni kosmicznej są dziesiątki milionów aktywnych czarnych dziur, z których wszystkie przyczyniają się do tła promieniowania gamma. Z wcześniejszych obserwacji w bardziej miękkim paśmie rentgenowskim wiadomo, że miękkie promieniowanie tła jest prawie całkowicie wypełnione przez aktywne jądra galaktyczne (AGN). Jest więc wysoce prawdopodobne, że obiekty te są również odpowiedzialne tutaj przy wyższych energiach Integralnych, nawet jeśli nie zostało to jeszcze udowodnione.
Następnym krokiem jest zaprogramowanie przez astronomów modeli komputerowych w celu obliczenia, w jaki sposób emisja z tej niewidzialnej populacji czarnych dziur łączy się, dając obserwowany blask. Te modele komputerowe przewidują liczbę i odległość czarnych dziur oraz zapewniają wgląd w ich zachowanie w centrum galaktyk młodych, w średnim wieku i starych. Tymczasem zespół Integral będzie nadal udoskonalał swoje pomiary niepokojącego tła promieniowania gamma.
Oryginalne źródło: ESA News Release
Chcesz zaktualizować tło komputera? Oto kilka fajnych czarnych obrazów tła.
