انطباع الفنان عن رصد الأرض المتكامل. حقوق الصورة: ESA اضغط للتكبير
الفضاء الكوني مليء بالإشعاع المستمر والمنتشر عالي الطاقة. لاكتشاف كيفية إنتاج هذه الطاقة ، جرب العلماء وراء مرصد أشعة غاما المتكامل لوكالة الفضاء الأوروبية طريقة غير معتادة: مراقبة الأرض من الفضاء.
خلال حملة مراقبة من أربع مراحل بدأت في 24 يناير من هذا العام ، واستمرت حتى 9 فبراير ، كان Integral ينظر إلى الأرض. في حاجة إلى عمليات تحكم معقدة من الأرض ، تم الاحتفاظ بالساتل في اتجاه ثابت في الفضاء ، في انتظار أن تنجرف الأرض في مجال رؤيتها.
على غير المعتاد ، فإن الهدف الرئيسي من هذه الملاحظات ليس الأرض نفسها ، ولكن ما يمكن رؤيته في الخلفية عندما تتحرك الأرض أمام القمر الصناعي. هذا هو أصل الإشعاع عالي الطاقة المنتشر المعروف باسم "خلفية الأشعة السينية الكونية".
حتى الآن مع Integral ، لم يتم دراسة هذا في وقت واحد مع هذا النطاق الواسع من تغطية الطاقة منذ السبعينيات ، وبالتأكيد ليس مع هذه الأدوات المتقدمة.
يعتقد علماء الفلك أن "الخلفية الكونية للأشعة السينية" تنتجها العديد من الثقوب السوداء الهائلة والمتراكمة ، الموزعة في جميع أنحاء الفضاء العميق. تجذب هذه الوحوش القوية المادة ، والتي يتم تسريعها بشكل كبير وبالتالي تنبعث منها طاقة عالية في شكل أشعة غاما والأشعة السينية.
استطاعت مراصد الأشعة السينية مثل XMM-Newton من وكالة الفضاء الأوروبية و Chanda من وكالة ناسا تحديد عدد كبير من المصادر الفردية وحسابها بشكل مباشر؟ من المحتمل أن تكون ثقوب سوداء؟ التي تمثل بالفعل أكثر من 80 في المائة من خلفية الأشعة السينية المنتشرة الكونية المقاسة.
ومع ذلك ، لا يُعرف سوى القليل جدًا عن أصل أعلى نطاق طاقة لهذا الإشعاع الكوني ، فوق نطاق هذين السواتل. ينتشر هذا في شكل أشعة سينية وأشعة غاما عالية الطاقة ، في متناول Integral.
يُعتقد أن معظم انبعاثات الخلفية لأشعة جاما تنتجها ثقوب سوداء فائقة الضخامة أيضًا ، ولكن يحتاج العلماء إلى مزج هذا الانبعاث مع مصادر محددة بوضوح لإصدار بيان نهائي. في الواقع ، يمكن أن تكون مصادر أخرى مثل المجرات البعيدة أو المصادر الضعيفة القريبة مسؤولة أيضًا.
إن تحديد المصادر الفردية في نطاق أشعة غاما التي تشكل الخلفية الكونية المنتشرة أكثر صعوبة بكثير من حساب مصادر الأشعة السينية الفردية. في الواقع ، لا يمكن تركيز أشعة جاما القوية مع العدسات أو المرايا ، لأنها ببساطة تمر مباشرة.
لذلك لإنتاج صورة أشعة جاما لمصدر ، يستخدم Integral تقنية "القناع" - طريقة تصوير غير مباشرة تتكون من الكشف عن ظل قناع يوضع فوق التلسكوب ، كما هو متوقع من مصدر أشعة غاما.
خلال الملاحظات ، استخدم العلماء قرص الأرض كـ "قناع إضافي". من الطبيعي أن تحجب الأرض ، أو تظلال ، أعلى تدفق للطاقة من ملايين الثقوب السوداء البعيدة.
يمكن قياس التدفق المشترك بشكل دقيق بطريقة غير مباشرة ، وذلك عن طريق قياس السعة وطيف الطاقة لانخفاض الطاقة عندما تمر الأرض من خلال مجال رؤية Integral. بمجرد معرفة ذلك ، يمكن للعلماء في النهاية محاولة ربط الإشعاع بمصادر فردية.
كانت جميع الملاحظات ناجحة للغاية ، حيث سجلت جميع أجهزة أشعة جاما والأشعة السينية على متن Integral (IBIS و SPI و JEM-X) إشارات واضحة لا لبس فيها بما يتماشى مع التوقعات.
يواصل علماء Integral بالفعل تحليل البيانات. والهدف من ذلك هو فهم أصل إشعاع الخلفية الأعلى طاقة في نهاية المطاف ، وربما تقديم أدلة جديدة على تاريخ نمو الثقوب السوداء فائقة الكتلة منذ العصور المبكرة للكون.
المصدر الأصلي: ESA Portal
