Впечатление на художника за интегрално наблюдение на Земята. Кредит за изображение: ESA Кликнете за увеличение
Космическото пространство е изпълнено с непрекъснато, дифузно високоенергийно излъчване. За да установят как се произвежда тази енергия, учените зад интегралната обсерватория на гама-лъчите на ESA са опитали необичаен метод: наблюдаване на Земята от космоса.
По време на четирифазна кампания за наблюдение, стартирана на 24 януари тази година, продължила до 9 февруари, Integral гледа към Земята. Нуждаейки се от сложни контролни операции от земята, спътникът се поддържа във фиксирана ориентация в космоса, докато чака Земята да се движи през своето зрително поле.
Необичайно основната цел на тези наблюдения не е самата Земя, а онова, което може да се види на заден план, когато Земята се движи пред спътника. Това е произходът на дифузното високоенергийно излъчване, известно като „космически рентгенов фон“.
Досега с Интеграл това никога не е проучвано едновременно с толкова широка обхват на енергийно покритие от 70-те години на миналия век и със сигурност не с толкова модерни инструменти.
Астрономите смятат, че „космическият рентгенов фон“ се произвежда от множество свръхмасивни и натрупващи се черни дупки, разпределени в дълбокото пространство. Тези мощни чудовища привличат материя, която след това се ускорява значително и така излъчват висока енергия под формата на гама- и рентгенови лъчи.
Рентгеновите обсерватории като XMM-Нютон на ЕКА и Чандра на НАСА успяха ли да идентифицират и преброят директно голям брой отделни източници? вероятно черни дупки? които вече представляват повече от 80 процента от измерения космически дифузен рентгенов фон.
Въпреки това, много малко се знае за произхода на най-високата енергийна зона на това космическо излъчване над обхвата на тези два спътника. Това се разпространява под формата на високоенергийни рентгенови и гама-лъчи, в обсега на Integral.
Смята се, че по-голямата част от фоновите емисии на гама-лъчи също се произвеждат от отделни свръхмасивни черни дупки, но учените трябва да свържат тази емисия с ясно идентифицирани източници, за да направят окончателно твърдение. Всъщност могат да бъдат отговорни и други източници като далечни галактики или близки слаби източници.
Идентифицирането на отделните източници в гама-лъчите, които съставят дифузния космически фон, е много по-трудно, отколкото да се броят отделните източници на рентгенови лъчи. Всъщност мощните гама-лъчи не могат да бъдат фокусирани с лещи или огледала, защото те просто преминават направо.
За да създаде гама-образно изображение на източник, Integral използва техниката „маска“ - метод за непряко изображение, който се състои в откриване на сянката на маска, поставена отгоре на телескопа, както е проектирано от източник на гама-лъчи.
По време на наблюденията учените използваха диска на Земята като „допълнителна маска“. Земята естествено блокира или засенчва най-високия енергиен поток от милиони далечни черни дупки.
Техният комбиниран поток може да бъде точно измерен по косвен начин, тоест чрез измерване на амплитудата и енергийния спектър на енергийния спад, когато Земята преминава през зрителното поле на Интеграл. След като това е известно, учените могат в крайна сметка да се опитат да свържат радиацията с отделни източници.
Всички наблюдения бяха много успешни, тъй като всички гама-лъчи и рентгенови инструменти на борда на Integral (IBIS, SPI и JEM-X) записаха ясни и недвусмислени сигнали в съответствие с очакванията.
Учените от Интеграл вече пристъпват към анализа на данните. Целта е в крайна сметка да се разбере произхода на най-високото енергийно фоново излъчване и евентуално да се предоставят нови улики в историята на растежа на свръхмасивни черни дупки от ранните епохи на Вселената.
Оригинален източник: ESA Portal
