Η εντύπωση του καλλιτέχνη για την Ολοκληρωμένη παρατήρηση της Γης. Πιστωτική εικόνα: ESA Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Ο κοσμικός χώρος είναι γεμάτος με συνεχή, διάχυτη ακτινοβολία υψηλής ενέργειας. Για να μάθουν πώς παράγεται αυτή η ενέργεια, οι επιστήμονες πίσω από το παρατηρητήριο ακτίνων γάμμα Integral της ESA δοκίμασαν μια ασυνήθιστη μέθοδο: παρατηρώντας τη Γη από το διάστημα.
Κατά τη διάρκεια μιας εκστρατείας παρατήρησης τεσσάρων φάσεων που ξεκίνησε στις 24 Ιανουαρίου του τρέχοντος έτους, που συνεχίστηκε μέχρι τις 9 Φεβρουαρίου, η Integral κοιτάζει τη Γη. Χρειαζόταν πολύπλοκες λειτουργίες ελέγχου από το έδαφος, ο δορυφόρος διατηρήθηκε σε σταθερό προσανατολισμό στο διάστημα, περιμένοντας τη Γη να παρασύρει από το οπτικό πεδίο του.
Ασυνήθιστα, ο κύριος στόχος αυτών των παρατηρήσεων δεν είναι η ίδια η Γη, αλλά τι μπορεί να φανεί στο παρασκήνιο όταν η Γη κινείται μπροστά από τον δορυφόρο. Αυτή είναι η προέλευση της διάχυτης ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας που είναι γνωστή ως «κοσμικό υπόβαθρο ακτίνων Χ».
Μέχρι τώρα με το Integral, αυτό δεν μελετήθηκε ποτέ ταυτόχρονα με μια τόσο ευρεία ζώνη ενεργειακής κάλυψης από τη δεκαετία του 1970, και σίγουρα όχι με τέτοια προηγμένα όργανα.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι το «κοσμικό υπόβαθρο ακτίνων Χ» παράγεται από πολλές υπερμεγέθεις και συσσωρευμένες μαύρες τρύπες, κατανεμημένες σε όλο το βαθύ διάστημα. Αυτά τα ισχυρά τέρατα προσελκύουν ύλη, η οποία στη συνέχεια επιταχύνεται εξαιρετικά και εκπέμπει έτσι υψηλή ενέργεια με τη μορφή ακτίνων γάμμα και γ.
Τα παρατηρητήρια ακτίνων Χ, όπως το XMM-Newton της ESA και το Chandra της NASA μπόρεσαν να εντοπίσουν και να μετρήσουν άμεσα μεγάλο αριθμό μεμονωμένων πηγών; πιθανές μαύρες τρύπες; που αντιπροσωπεύουν ήδη περισσότερο από το 80 τοις εκατό του μετρούμενου κοσμικού διάχυτου φόντου ακτίνων Χ.
Ωστόσο, πολύ λίγα είναι γνωστά για την προέλευση της υψηλότερης ενεργειακής ζώνης αυτής της κοσμικής ακτινοβολίας, πάνω από το εύρος αυτών των δύο δορυφόρων. Αυτό απλώνεται με τη μορφή ακτίνων Χ και υψηλής ακτινοβολίας γ, εντός του Integral.
Πιστεύεται ότι το μεγαλύτερο μέρος της εκπομπής φόντου ακτίνων γάμμα παράγεται από μεμονωμένες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, αλλά οι επιστήμονες πρέπει να συνδυάσουν αυτήν την εκπομπή με σαφώς προσδιορισμένες πηγές για να κάνουν μια οριστική δήλωση. Στην πραγματικότητα, άλλες πηγές όπως οι γαλαξίες που βρίσκονται μακριά ή οι στενές αδύναμες πηγές θα μπορούσαν επίσης να είναι υπεύθυνες.
Ο προσδιορισμός των μεμονωμένων πηγών στο εύρος ακτίνων γάμμα που αποτελούν το διάχυτο κοσμικό υπόβαθρο είναι πολύ πιο δύσκολο από το να μετρήσουμε τις μεμονωμένες πηγές ακτίνων Χ. Στην πραγματικότητα, οι ισχυρές ακτίνες γάμμα δεν μπορούν να εστιαστούν με φακούς ή καθρέφτες, επειδή απλώς περνούν ευθεία.
Για να παράγει μια εικόνα ακτίνων γάμμα μιας πηγής, η Integral χρησιμοποιεί μια τεχνική «μάσκας» - μια έμμεση μέθοδο απεικόνισης που συνίσταται στην ανίχνευση της σκιάς μάσκας που τοποθετείται πάνω από το τηλεσκόπιο, όπως προβάλλεται από μια πηγή ακτίνων γάμμα.
Κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεων, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το δίσκο της Γης ως «επιπλέον μάσκα». Η Γη αποκλείει φυσικά ή σκιάζει την υψηλότερη ενεργειακή ροή από εκατομμύρια μακρινές μαύρες τρύπες.
Η συνδυασμένη ροή τους μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια με έμμεσο τρόπο, δηλαδή με μέτρηση του πλάτους και του ενεργειακού φάσματος της ενεργειακής πτώσης όταν η Γη διέρχεται από το οπτικό πεδίο της Integral. Μόλις γίνει αυτό γνωστό, οι επιστήμονες μπορούν τελικά να προσπαθήσουν να συνδέσουν την ακτινοβολία με μεμονωμένες πηγές.
Όλες οι παρατηρήσεις ήταν πολύ επιτυχημένες, καθώς όλα τα όργανα ακτίνων γάμμα και ακτίνων Χ στο Integral (IBIS, SPI και JEM-X) κατέγραψαν σαφή και σαφή σήματα σύμφωνα με τις προσδοκίες.
Οι ακέραιοι επιστήμονες προχωρούν ήδη στην ανάλυση των δεδομένων. Ο στόχος είναι να κατανοήσουμε τελικά την προέλευση της ακτινοβολίας με το υψηλότερο ενεργειακό υπόβαθρο και, ενδεχομένως, να παράσχουμε νέες ενδείξεις για την ιστορία της ανάπτυξης των τεράστιων μαύρων οπών από τις πρώτες εποχές του Σύμπαντος.
Αρχική πηγή: Πύλη ESA
