NASA onthult een verbluffende 14 jaar durende time-lapse van de gammastralingshemel

NASAFermi's Fermi Space Telescope presenteert een 14 jaar durende time-lapse-film, die het dynamische universum onthult door middel van gammastraling. Hoogtepunten MelkwegGammastralingsvlammen, zonnevlammen en verre sterrenstelsels die worden aangedreven door zwarte gaten.

Het universum komt tot leven in een time-lapse-film langs de hemel, geproduceerd op basis van 14 jaar aan gegevens verzameld door NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope. Onze zon, die af en toe gloeit, volgt stilletjes een pad langs de hemel tegen de achtergrond van hoogenergetische bronnen binnen en buiten onze Melkweg.

“De heldere, constante gammastraling van de Melkweg wordt afgewisseld met intense, dagenlange uitbarstingen van straaljagers die worden aangedreven door superzware zwarte gaten in de kernen van verre sterrenstelsels”, zegt Seth Daigle, een senior wetenschapper van het team. . Bij SLAC National Accelerator Laboratory in Menlo Park, Californië, dat de beelden maakte. “Deze dramatische explosies, die overal in de lucht kunnen voorkomen, vonden miljoenen tot miljarden jaren geleden plaats, en hun licht bereikt net Fermi terwijl wij toekijken.”

Van zonnevlammen tot… Zwart gat JETS: NASA's Fermi Gamma Ray Space Telescope-team heeft een unieke rondreis door de dynamische, hoogenergetische hemel gemaakt. Judy Racusin, Fermi's plaatsvervangend projectwetenschapper, vertelt de film, die 14 jaar gammastralingsobservaties samenbrengt in 6 minuten. Bron: NASA Goddard Space Flight Center en NASA/DOE/LAT Collaboration

Gammastraling is de vorm van licht met de hoogste energie. De film toont de intensiteit van gammastraling met energieën boven de 200 MeV, gedetecteerd door de Fermi Large Area Telescope (LAT) tussen augustus 2008 en augustus 2022. Ter vergelijking: zichtbaar licht heeft energieën tussen 2 en 3 MeV. Helderdere kleuren identificeren de locaties van intensere bronnen van gammastraling.

“Een van de eerste dingen die in de film opvallen, is de bron die gestaag over het scherm buigt. Dit is onze zon, die… De schijnbare beweging ervan weerspiegelt de jaarlijkse baanbeweging van de aarde eromheen.”

Artist's concept van de Fermi Gammaray-ruimtetelescoop in een baan om de aarde. Krediet: NASA

Meestal detecteert LAT de zon vaag vanwege de invloed van versnelde deeltjes die kosmische straling worden genoemd en die atoomkernen zijn die zich met bijna de snelheid van het licht voortbewegen. Wanneer ze in botsing komen met het gas van de zon of zelfs met licht daarvan, produceren ze gammastraling. Soms schijnt de zon echter plotseling met krachtige uitbarstingen die zonnevlammen worden genoemd en die onze ster voor korte tijd tot een van de helderste bronnen van gammastraling aan de hemel kunnen maken.

De film toont de lucht in twee verschillende weergaven. Het rechthoekige beeld toont de hele hemel met het centrum van ons sterrenstelsel in het midden. Dit benadrukt het centrale vlak van de Melkweg, dat gloeit in gammastraling die wordt gegenereerd door kosmische straling die op interstellair gas en sterlicht valt. Het is ook gevuld met vele andere bronnen, waaronder neutronensterren en supernovaresten. Boven en onder deze centrale band kijken we vanuit ons sterrenstelsel naar het wijdere universum, gevuld met heldere, snel veranderende bronnen.

De meeste van deze sterrenstelsels zijn eigenlijk verre sterrenstelsels en kunnen het beste worden bekeken vanuit een ander perspectief, gecentreerd op de noord- en zuidpool van onze Melkweg. Elk van deze sterrenstelsels, blazars genoemd, herbergt een centraal zwart gat met een massa van een miljoen zonnen of meer.

Op de een of andere manier produceren zwarte gaten jets van extreem snel bewegende materie, en door blazars kijken we rechtstreeks naar beneden in een van deze jets, een beeld dat de helderheid en vluchtigheid ervan vergroot. “De verschillen vertellen ons dat er iets is veranderd in deze vliegtuigen”, zei Racusin. “We houden deze bronnen routinematig in de gaten en waarschuwen andere telescopen, in de ruimte en op aarde, wanneer er iets interessants gebeurt. We moeten deze fakkels snel opmerken voordat ze vervagen, en hoe meer waarnemingen we kunnen verzamelen, hoe beter we deze gebeurtenissen kunnen begrijpen. .”.

Fermi speelt een sleutelrol in het groeiende netwerk van missies die samenwerken om deze veranderingen in het universum vast te leggen terwijl ze zich ontvouwen.

Veel van deze sterrenstelsels bevinden zich op zeer grote afstand. Het licht van een blazar die bekend staat als 4C +21.35 heeft bijvoorbeeld al 4,6 miljard jaar gereisd, wat betekent dat de uitbarsting die we vandaag zien feitelijk plaatsvond toen onze zon en ons zonnestelsel zich begonnen te vormen. De andere heldere sterrenstelsels bevinden zich meer dan twee keer zo ver weg en bieden samen verbluffende momentopnamen van de activiteit van zwarte gaten gedurende de hele kosmische tijd.

Veel van de kortdurende gebeurtenissen die Fermi bestudeert, zoals gammaflitsen, de krachtigste kosmische explosies, werden niet binnen het tijdsinterval waargenomen. Dit is het resultaat van het verwerken van gegevens gedurende meerdere dagen om de helderheid van de beelden te vergroten.

De Fermi Gamma-ray Space Telescope is een samenwerkingsverband op het gebied van astrofysica en deeltjesfysica, beheerd door Goddard. Fermi is ontwikkeld in samenwerking met het Amerikaanse ministerie van Energie en met belangrijke bijdragen van academische instellingen en partners in Frankrijk, Duitsland, Italië, Japan, Zweden en de Verenigde Staten.