Animație uimitoare care arată cum ar arăta universul dacă am putea vedea razele gamma: ScienceAlert

Cea mai mare parte a luminii care curge prin univers este invizibilă pentru ochiul uman. În afara lungimilor de undă medii pe care le putem vedea, există un întreg univers care strălucește în radiații de energie înaltă și joasă.

Dar noi, oamenii, suntem niște animale deștepte și am reușit să construim unelte care pot vedea lumina pe care noi nu o putem vedea. Unul dintre ele este Telescopul Spațial Fermi Gamma-ray de la NASA, un observator suspendat pe orbita joasă a Pământului care monitorizează cerul pentru raze gamma, lumina cu cea mai mare energie din univers.

Urmărind în mod constant întregul cer, Fermi monitorizează sursele de raze gamma și modul în care acestea se schimbă în timp, oferind astronomilor o hartă a diferiților producători de raze gamma pe care îi putem detecta. Aceste date sunt compilate într-un catalog pe care oamenii de știință îl pot folosi pentru a explora producția de radiații gamma.

Animația reprezintă un an de fluctuație a radiațiilor gamma din 1.525 de surse, reprezentate de cercuri violete pulsante, colectate între februarie 2022 și februarie 2023, fiecare cadru reprezentând trei zile de observații. Cu cât cercul este mai mare, cu atât radiația gamma este mai strălucitoare.

Între timp, cercul galben reprezintă calea aparentă a Soarelui pe cer pentru acea perioadă de timp.

„Am fost inspirați să punem această bază de date împreună de către astronomii care studiază galaxiile și au vrut să compare curbele luminii vizibile și ale razelor gamma pe scări lungi de timp.” spune astrofizicianul Daniel Kosevski De la Centrul de Zbor Spațial Marshall al NASA din Huntsville.

„Primeam solicitări de a procesa câte un obiect. Acum comunitatea științifică poate accesa toate datele analizate pentru întregul catalog”.

Majoritatea luminilor pâlpâitoare pe care le vedeți provin dintr-un tip de galaxie cunoscut sub numele de blazarii. Acesta este un subset de galaxii quasar. Un quasar este o galaxie cu un nucleu foarte activ, ceea ce înseamnă că gaura neagră supermasivă aruncă material într-un ritm exponențial. Această materie este atât de încălzită de activitatea intensă din jurul găurii negre încât trage prin spațiu. Quazarii emit cea mai strălucitoare lumină din univers.

Unii dintre acești quasari au jeturi de plasmă aruncate din miezul galactic. Când o gaură neagră se alimentează, o parte din materialul care o orbitează este deviat și accelerat de-a lungul liniilor câmpului magnetic în afara orizontului evenimentului. Când ajunge la poli, această materie este aruncată în spațiu cu viteze mari, apropiindu-se adesea de viteza luminii în vid.

Un blazar este un quasar care își direcționează jeturile către sau în apropierea Pământului. Datorită acestei orientări, lumina pare mai strălucitoare pe întregul spectru. Blazarii sunt surse cunoscute de radiații gamma, dar lumina lor fluctuează pe perioade de timp foarte scurte; Fluctuațiile sale îi pot ajuta pe astronomi să studieze modul în care acești giganți se hrănesc.

Pe lângă alte date, ele pot ajuta, de asemenea, să răspundă la întrebări despre univers. De exemplu, doar recent detectările de neutrini efectuate de observatoare precum IceCube din Antarctica au fost urmărite până la galaxii stelare.

Blazars reprezintă mai mult de 90 la sută din sursele de raze gamma din noua adăugare la catalogul de raze gamma Fermi. Alte obiecte care emit radiații gamma includ un tip de stea neutronică numită pulsari, rămășițele mărunțite de material rămase de la exploziile supernovelor și sisteme binare, cum ar fi stelele binare cu neutroni.

Și există strălucirea cu raze gamma a planului Căii Lactee, reprezentată în animație de o bandă portocalie slabă care trece prin centrul imaginii. Acolo, o culoare mai strălucitoare reprezintă o strălucire mai strălucitoare.

Se speră că observațiile pe termen lung vor oferi o perspectivă mai profundă asupra unora dintre fenomenele asociate cu sursele de raze gamma. De exemplu, urmărirea neutrinilor într-o perioadă mai strălucitoare de activitate blazar ar putea ajuta la îngustarea proceselor care produc aceste particule misterioase.

„Obținerea bazei de date istorice pentru curbe de lumină”, spune astrofizicianul Michela Nigro de la Universitatea din Maryland, județul Baltimore și Centrul de zbor spațial Goddard al NASA, „ar putea duce la noi perspective cu mai multe mesaje despre evenimentele trecute”.

Și obținem un indiciu despre cum am putea vedea universul dacă am avea ochi străini.

Catalogul recent actualizat este disponibil gratuit de la Seria de suplimente pentru jurnalul astrofizic.