Umjetnikov dojam integralnog promatranja Zemlje. Kreditna slika: ESA Klikni za veću sliku
Kozmički prostor ispunjen je kontinuiranim, difuznim visokoenergetskim zračenjem. Da bi saznali kako se ta energija proizvodi, znanstvenici koji stoje iza ESA-inog integralnog opservatorija gama zraka pokušali su neobičnu metodu: promatranje Zemlje iz svemira.
Tijekom četverofazne promatračke kampanje započete 24. siječnja ove godine, a trajala je do 9. veljače, Integral je gledao Zemlju. Potrebne složene kontrolne operacije s tla, satelit se zadržava u fiksnoj orijentaciji u prostoru, dok čeka da Zemlja prođe kroz svoje vidno polje.
Neobično, glavni cilj ovih promatranja nije sama Zemlja, već ono što se može vidjeti u pozadini kada se Zemlja kreće ispred satelita. Ovo je izvor difuznog visokoenergetskog zračenja poznat kao "kozmička pozadina rendgenskih zraka".
Do sada s Integralom to se nikada nije proučavalo istodobno s tako širokim rasponom energetske pokrivenosti od 1970-ih, i sigurno ne s tako naprednim instrumentima.
Astronomi vjeruju da je "kozmička pozadina rendgenskih zraka" stvorena brojnim supermasivnim i prividnim crnim rupama, raspoređenim u dubokom svemiru. Ova moćna čudovišta privlače materiju, koja se tada ogromno ubrzava i tako emitira visoku energiju u obliku gama i X-zraka.
Rendgenski opservatoriji, poput ESM-ovog XMM-Newtona i NASA-ine Chandra, uspjeli su identificirati i izravno prebrojati veliki broj pojedinačnih izvora? vjerojatno crne rupe? one već čine više od 80 posto izmjerene pozadinske difuzne kozmičke difuzije.
Međutim, vrlo se malo zna o podrijetlu područja najviše energije u ovom kozmičkom zračenju, iznad raspona ovih dvaju satelita. To se širi u obliku visokoenergetskih X- i gama zraka, unutar dosega Integrala.
Vjeruje se da većinu pozadinske emisije gama zraka proizlaze i pojedinačne supermasivne crne rupe, ali znanstvenici moraju povezivati tu emisiju s jasno identificiranim izvorima da bi dali konačnu izjavu. Zapravo bi mogli biti odgovorni i drugi izvori, poput dalekih galaksija ili bliskih slabih izvora.
Prepoznavanje pojedinih izvora u rasponu gama zraka koji tvore difuznu kozmičku pozadinu mnogo je teže nego prebrojavanje pojedinih izvora rendgenskih zraka. U stvari, snažne gama zrake ne mogu se fokusirati lećama ili ogledalima jer jednostavno prolaze kroz njih.
Tako da za izradu gama-snimke izvora Integral koristi tehniku 'maska' - metodu neizravnog snimanja koja se sastoji od otkrivanja sjene maske postavljene na vrh teleskopa, kao što je projicirao izvor gama-zraka.
Tijekom promatranja, znanstvenici su upotrebljavali Zemljin disk kao "dodatnu masku". Zemlja prirodno blokira, ili zasjenjuje, najveći energetski tok iz milijuna udaljenih crnih rupa.
Njihov kombinirani tok može se točno mjeriti na neizravni način, odnosno mjerenjem amplitude i energetskog spektra pada energije kada Zemlja prolazi kroz Integralovo vidno polje. Nakon što je to poznato, znanstvenici mogu konačno pokušati spojiti zračenje na pojedine izvore.
Sva su promatranja bila vrlo uspješna jer su svi gama-zračenja i rendgenski instrumenti na brodu Integral (IBIS, SPI i JEM-X) zabilježili jasne i nedvosmislene signale u skladu s očekivanjima.
Znanstvenici Integral već nastavljaju s analizom podataka. Cilj je konačno razumjeti podrijetlo najviših energetskih pozadinskih zračenja i, možda, pružiti nove tragove o povijesti rasta super-masivnih crnih rupa od ranih epoha Svemira.
Izvorni izvor: ESA Portal
