Μια συναρπαστική νέα ανακάλυψη αποκαλύφθηκε στις αρχές της εβδομάδας στην 223η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας που πραγματοποιήθηκε στην Ουάσιγκτον, όταν οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν ότι για πρώτη φορά ανιχνεύτηκε ένας βαρυτικός φακός σε μήκη κύματος ακτίνων γάμμα.
Η μελέτη διεξήχθη χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Gamma Ray της NASA και υπόσχεται να ανοίξει ένα νέο παράθυρο στο σύμπαν, δίνοντας στους αστροφυσικούς ένα άλλο εργαλείο για τη μελέτη των περιοχών εκπομπών που υπάρχουν κοντά σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Αλλά το κυνήγι δεν ήταν εύκολο. Ένας βαρυτικός φακός εμφανίζεται όταν ένα τεράστιο αντικείμενο προσκηνίου, όπως ένας γαλαξίας, κάμπτει το φως από ένα μακρινό αντικείμενο φόντου. Στην περίπτωση αυτής της μελέτης, οι ερευνητές στοχεύουν ένα σακάκι γνωστό ως B0218 + 357, μια ενεργητική πηγή που βρίσκεται 4,35 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά προς την κατεύθυνση του αστερισμού του τριγώνου.
Οι πηγές Blazar και quasar ονομάζονται χρησιμοποιώντας τις αντίστοιχες συντεταγμένες τους στον ουρανό. Σκεφτείτε το "0218 + 357" ως μετάφραση σε "Right Ascension 2 Hours 18 Minutes, Declination +35.7 βαθμοί βόρεια" στο κατώφλι αστρονόμος. Το blazar είναι μια συμπαγής μορφή κβάζαρ που προκύπτει από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στην καρδιά ενός ενεργού γαλαξία. Ο όρος σακάκι δημιουργήθηκε για πρώτη φορά από τον Έντουαρντ Σπίγκελ το 1978. Το πρώτο κβάζαρ που ανακαλύφθηκε ήταν το 3C 273 το 1970, το οποίο αργότερα βρέθηκε επίσης ως σακάκι. Το 3C 273 είναι ορατό στο Παρθένο χρησιμοποιώντας ένα μεγάλο τηλεσκόπιο πίσω αυλής.
Ένας σπειροειδής γαλαξίας προσκηνίου που βλέπει στα ψέματα κατά μήκος της οπτικής μας όψης μεταξύ του πλεονεκτικού μας σημείου και του B0218 + 357. Σε απόσταση 4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, οι δύο έχουν το μικρότερο γωνιακό διαχωρισμό οποιουδήποτε συστήματος βαρυτικού φακού που έχει αναγνωριστεί μέχρι στιγμής σε λιγότερο από το ένα τρίτο του δευτερολέπτου τόξου.
«Αρχίσαμε να σκεφτόμαστε τη δυνατότητα να κάνουμε αυτήν την παρατήρηση δύο χρόνια μετά την κυκλοφορία του Fermi και όλα τα κομμάτια τελικά συγκεντρώθηκαν στα τέλη του 2012», δήλωσε ο αστροφυσικός και επικεφαλής επιστήμονας της Naval Research Laboratory στη μελέτη Teddy Cheung σε πρόσφατη Goddard της NASA. Δελτίο τύπου του Spaceflight Center.
Παρατηρήσεις του blazar υποδηλώνουν ότι θα φουσκώνει τον Σεπτέμβριο του 2012, καθιστώντας τον πρωταρχικό στόχο για τη μελέτη. Στην πραγματικότητα, το B0218 + 357 ήταν η πιο φωτεινή πηγή ακτινοβολίας γάμμα. Στην Τσεουνγκ δόθηκε χρόνος που λήφθηκε στα τέλη Σεπτεμβρίου έως τον Οκτώβριο του 2012 για να χρησιμοποιήσει το όργανο της Μεγάλης Περιοχής Τηλεσκοπίου (LAT) της Fermi για να μελετήσει το ξέσπασμα στο ξέσπασμα.
Το όργανο LAT της Fermi δεν διαθέτει την ανάλυση που διαθέτει το ραδιόφωνο και τα οπτικά όργανα για να πιάσει το σακάκι σε μεμονωμένες εικόνες. Αντ 'αυτού, η ομάδα εκμεταλλεύτηκε ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως «φαινόμενο καθυστερημένης αναπαραγωγής» για να πιάσει το blazar σε δράση.
«Το ένα μονοπάτι είναι ελαφρώς μακρύτερο από το άλλο, οπότε όταν ανιχνεύουμε φωτοβολίδες σε μια εικόνα, προσπαθούμε να τις πιάσουμε ημέρες αργότερα, όταν ξαναπαίρνουν στην άλλη εικόνα», δήλωσε ο μέλος της ομάδας Jeff Scargle, αστροφυσικός με έδρα το Κέντρο Έρευνας Ames της NASA.
Ο Cheung παρουσίασε τα ευρήματα της μελέτης τη Δευτέρα στη συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας, η οποία περιελάμβανε τρία διακριτά επεισόδια από το παρασκήνιο που έδειξαν ότι τα γεγονότα καθυστέρησαν την αναπαραγωγή με χρονικό διάστημα 11,46 ημερών.
Οι παρατηρήσεις παρακολούθησης στο μήκος του ραδιοφώνου και του οπτικού κύματος υποστήριξαν τις βασικές παρατηρήσεις και αποδεικνύουν ότι ο LAT imager του Fermi πράγματι ήταν μάρτυρας του γεγονότος. Είναι ενδιαφέρον ότι η καθυστέρηση για τις ακτίνες γάμμα από το σακάκι με φακό διαρκεί περίπου μια ημέρα περισσότερο από τα ραδιοκύματα για να φτάσουν στη Γη. Το B0218 + 357 είναι επίσης περίπου τέσσερις φορές πιο φωτεινό στις ακτίνες γάμμα σε σχέση με τα μήκη κύματος του ραδιοφώνου.
Αυτό συμβαίνει επειδή οι ακτίνες γάμμα προέρχονται από μια ελαφρώς διαφορετική περιοχή από τα ραδιοκύματα που δημιουργούνται από το blazar και ακολουθούν διαφορετική πορεία μέσω του βαρυτικού πεδίου του γαλαξία προσκηνίου. Αυτό αποδεικνύει ότι στοιχεία όπως το Fermi μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό της καρδιάς των μακρινών ενεργητικών γαλαξιακών πυρήνων που φιλοξενούν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Αυτό ανοίγει το καυτό θέμα των βαρυτικών φακών blazars και του ρόλου τους στην εξωγαλαξιακή αστρονομία μέχρι το φάσμα των ακτίνων γάμμα και δίνει στους κοσμολόγους ένα άλλο gadget για την εργαλειοθήκη τους.
«Κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, μία από αυτές τις εκλάμψεις μπορεί να φωτίσει το τζάμι κατά 10 φορές σε ακτίνες γάμμα, αλλά μόνο το 10% σε ορατό φως και ραδιόφωνο, κάτι που μας λέει ότι η περιοχή που εκπέμπει ακτίνες γάμμα είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με αυτές που εκπέμπουν σε χαμηλότερες ενέργειες », δήλωσε το μέλος της ομάδας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης Stefan Larsson στο πρόσφατο δελτίο τύπου.
Η χρήση της ανάλυσης συστημάτων φακού σε μήκη κύματος ακτίνων γάμμα όχι μόνο θα βοηθήσει στον εντοπισμό αυτών των αινιγματικών κοσμολογικών θηρίων, αλλά μπορεί επίσης να βοηθήσει στον εξευγενισμό του πολύ σημαντικού Constant Hubble, το οποίο μετρά τον ρυθμό με τον οποίο επεκτείνεται το σύμπαν.
Αλλά η Fermi μπορεί να αρχίσει να δείχνει τα πράγματα της όταν πρόκειται για το κυνήγι για εξωγαλαξιακές πηγές. ο Πραγματικά συναρπαστική ανακάλυψη, λένε οι ερευνητές, θα ήταν η ανακάλυψη μιας ενεργητικής εξωγαλαξιακής πηγής που θα φαινόταν από έναν γαλαξία προσκηνίου σε ακτίνες γάμμα που δεν έχει έχει παρατηρηθεί σε άλλα μήκη κύματος. Αυτό το πρόσφατο εύρημα έχει καταδείξει σίγουρα πώς ο Fermi μπορεί να «δει» αυτά τα ενδεικτικά αναβοσβήνει μέσω μιας έξυπνης μεθόδου. Αναμένετε περισσότερα νέα τα επόμενα χρόνια!
Διαβάστε ολόκληρο το χαρτί στον διακομιστή arViv με τίτλο Fermi-LAT Ανίχνευση βαρυτικών φακών καθυστερημένων εκρήξεων ακτίνων γάμμα από το Blazar B0218 + 357.
