Fermiของนาซ่า ทำการศึกษาแรกรังสีแกมมาของเลนส์ความโน้มถ่วง

บทความนี้มีการใช้คำศัพท์ที่อาจเข้าใจยากสำหรับคนธรรมดา เหมาะสมสำหรับผู้ที่มีความชำนาญในเรื่องนี้ หรือ Geek

มีทีมงานนานาชาติของนักดาราศาสตร์ ใช้หอดูดาว Fermiของ นาซ่า ทำอย่างแรกเคยวัดรังสีแกมมาของเลนส์ความโน้มถ่วง ชนิดของกล้องโทรทรรศน์ที่ธรรมชาติเกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่โค้งงอ และขยายแสงจากแหล่งห่างไกลมากขึ้นช่วยให้การจัดตำแหน่งจักรวาลหายาก

ความสำเร็จนี้เปิดวิธีการใหม่สำหรับการวิจัย รวมถึงแบบใหม่ตรวจสอบพื้นที่การปล่อยพลังงานใกล้กับหลุมดำมวลยวดยิ่ง แม้อาจเป็นไปได้ในการค้นหาอื่น ๆ เลนส์ความโน้มถ่วง ด้วยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมา Fermi

ภาพยนตร์เรื่องนี้แสดงให้เห็นถึงส่วนประกอบของระบบเลนส์ความโน้มถ่วงเป็น B0218 + 357 บรรทัดที่แตกต่างเห็นผล blazar พื้นหลังเป็นภาพสองภาพที่แสดงการปะทุ เวลาแตกต่างกันเล็กน้อย Fermiของนาซาทำการวัดรังสีแกมมาแรกของความล่าช้านี้ในระบบเลนส์
เครดิตภาพ:ศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดของนาซ่า

“พวกเราเริ่มคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการสังเกตนี้สองสามปีหลังจากเปิดตัว Fermi และทั้งหมดของชิ้นสุดท้ายมารวมกันในช่วงปลายปี” กล่าวโดย Teddy Cheung นำนักวิทยาศาสตร์ในการค้นหาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือในวอชิงตัน

ในเดือนกันยายน 2012 Fermiของ Large Area Telescope (LAT) ตรวจพบชุดของความรุนแรงสว่างของรังสีแกมมาจากแหล่งที่เรียกว่า B0218 + 357 อยู่ 4.35 พันล้านปีแสง จากโลกในทิศทางของกลุ่มเรียกว่ากลุ่มดาวสามเหลี่ยม(Triangulum) ขนาดมีประสิทธิภาพเหล่านี้ ในระบบเลนส์ความโน้มถ่วงที่รู้จักให้กุญแจสำคัญที่จะทำการวัดเลนส์

นักดาราศาสตร์จำแนก B0218 + 357 เป็น blazar – ชนิดของกาแลคซีที่ใช้งานอยู่ไว้ปล่อยรุนแรงและพฤติกรรมที่ซึ่งคาดไม่ได้ ที่หัวใจของ blazar เป็นหลุมดำหนึ่งกับมวลล้านถึงพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ เป็นสารหมุนเป็นขด ไปทางหลุมดำ บางส่วนของ blasts ขาออกเป็นไหลพุ่งออกมาของอนุภาคเดินทางใกล้ความเร็วแสงในทิศทางตรงกันข้าม

ความสว่างมากและความแปรผันของ blazars ได้จากแนวโอกาสที่การไหลพุ่งออกมาหนึ่งเกือบตรงกับโลก นักดาราศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพดูลงปริมาณมากของการไหลพุ่งออกมา ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการปล่อยพลังงานที่ชัดเจนมาก

นานก่อนแสงจาก B0218 + 357 ถึงเรา ผ่านโดยตรงหน้าบนเกลียวกาแล็กซี่ – หนึ่งอย่างมากมายเหมือนของเราเอง – ประมาณ 4 พันล้านปีแสง หมดไป

แรงโน้มถ่วงของดาราจักรงอตัวเป็นเส้นทางที่แตกต่างกัน ดังนั้นนักดาราศาสตร์เห็น blazar พื้นหลังเป็นภาพคู่ มีเพียงหนึ่งในสามของการ arcsecond (น้อยกว่า 0.0001 องศา) ระหว่าง B0218 + ภาพ 357 จับบันทึกสำหรับแบ่งแยกใด ๆ ระบบ lensed ที่รู้จักกันน้อยที่สุด
ในขณะที่วิทยุและกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในย่านความถี่ที่ตามองเห็นสามารถแก้ไข และตรวจสอบ blazar แต่ละรูป FermiของLAT ไม่ได้ แทนที่ ทีมFermi สามารถก่อให้เกิด “การเปิดฟังช้า(delayed playback)”

“แสงเส้นหนึ่งยาวเล็กน้อยมากกว่ากัน ดังนั้นเมื่อเราพบการปะทุในรูปใดรูปหนึ่ง เราอาจจะจับพวกเขาวันต่อมาเมื่อพวกเขาเล่นซ้ำในภาพอื่น ๆ ” กล่าวโดย สมาชิกทีม Jeff Scargle, astrophysicist ที่ศูนย์วิจัยเอมส์ของนาซ่าใน Moffett Field รัฐแคลิฟอร์เนีย

ในเดือนกันยายน 2012 เมื่อกิจกรรมของ blazar สว่างแวววับ ทำแหล่งรังสีแกมมาที่สว่างมากที่สุดนอกกาแล็กซี่ของเราเอง Cheungรู้มันเป็นโอกาสทอง เขาได้รับต่อสัปดาห์ LAT เป้าหมายโอกาสสังเกตเวลา จาก 24 ก.ย.ถึง 1 ตุลาคม การล่าเกิด flares เกิดขึ้นช้าๆ

ในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันใน National Harbor Md. จางกล่าวว่า ทีมงานได้ระบุสาม episodes ของ flares ที่แสดงplayback delays 11.46 วัน มีหลักฐานที่แข็งแกร่งที่พบในลำดับของ flares บันทึกขณะการสังเกตของLAT สัปดาห์ยาวนาน

Intriguingly ความล่าช้าของรังสีแกมมาเป็นเกี่ยวกับวันนานกว่าวิทยุสังเกตรายงานสำหรับระบบนี้ และขณะ flares และเการเปิดฟังของพวกมันแสดงความสว่างคล้ายรังสีแกมมา รูป blazar หนึ่งความยาวคลื่นวิทยุเป็นประมาณสี่ครั้งยิ่งกว่าอื่น ๆ

นักดาราศาสตร์ไม่คิดว่า รังสีแกมมาเกิดจากพื้นที่เดียวกันเป็นคลื่นวิทยุ เพื่อปล่อยก๊าซเหล่านี้อาจใช้เส้นทางต่างกันเล็กน้อย มีความล่าช้าแตกต่างกันตามลำดับและการขยาย ตามที่พวกมันเดินทางผ่านเลนส์

“ในช่วงวัน flares เหล่านี้อย่างใดอย่างหนึ่งสามารถเพิ่มสีสัน blazar โดย 10 ครั้งในรังสีแกมมาแต่เพียงร้อยละ 10 ในแสงที่มองเห็นและวิทยุ ซึ่งบอกว่า เปล่งรังสีแกมมาเป็นขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับเหล่านั้นเปล่งที่พลังงานต่ำ” กล่าวโดย สมาชิกทีม Stefan Larsson, astrophysicist ที่มหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม(Stockholm University)ประเทศสวีเดน

ดังนั้น แรงโน้มถ่วงของความเข้มข้นขนาดเล็กของสสารในจักรวาล เลนส์อาจทำให้หันเหความสนใจ และขยายอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าแสงที่พลังงานต่ำกว่ารังสีแกมมา *กำลังคลี่คลาย(Disentangling)ผลกระทบเหล่านี้เรียกว่าไมโครเลนส์ของแรงซึ่งทำให้เกิดความท้าทายเพื่อการใช้ประโยชน์จากเลนส์พลังงานสูงสังเกตเพิ่มเติม

นักวิทยาศาสตร์ที่บอกว่า เปรียบเทียบข้อสังเกตวิทยุและรังสีแกมมาของเลนส์เพิ่มเติมระบบช่วยให้ใหม่เจาะลึกงานการพุ่งของหลุมดำที่มีประสิทธิภาพ และสร้างข้อจำกัดใหม่ปริมาณจักรวาลสำคัญเช่นค่าคงฮับเบิล ซึ่งอธิบายอัตราการขยายตัวของจักรวาล

ผลที่น่าตื่นเต้นที่สุด ทีมกล่าวว่า จะได้ตรวจของลาดระหว่างเล่นในแหล่งรังสีแกมมา flaring ระบุยังไม่ได้ เป็นเลนส์ความโน้มถ่วงในความยาวคลื่นอื่น ๆ

เอกสารอธิบายงานวิจัยจะปรากฏในฉบับในอนาคต The Astrophysical Journal Letters

กล้องโทรทรรศน์อวกาศFermi Gamma-rayของนาซ่าเป็นแบบพันธมิตรฟิสิกส์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์อนุภาค Fermi ได้รับการจัดการ โดยศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดของนาซ่าในกรีนเบล Md. มันถูกพัฒนาร่วมกับสหรัฐฯ กรมธุรกิจพลังงาน กับผลงานจากสถาบันการศึกษาและคู่ค้าในฝรั่งเศส เยอรมนี อิตาลี ญี่ปุ่น สวีเดน และสหรัฐอเมริกา

*หมายเหตุ คำนี้ผมอาจแปลผิดครับ อาจผู้อ่านรู้ว่าแปลว่าอะไร กรุณาแจ้งด้วยครับ
ขอขอบคุณข้อมูลจากNASA
ขอบคุณครับ

Share and Enjoy

  • Facebook
  • Twitter
  • Add to favorites
  • Email
  • RSS

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *