La NASA rivela uno straordinario time-lapse di 14 anni del cielo con raggi gamma

NASAIl telescopio spaziale Fermi presenta un filmato time-lapse di 14 anni, rivelando l'universo dinamico attraverso l'imaging a raggi gamma. Punti salienti via LatteaEruzioni di raggi gamma, eruzioni solari e galassie lontane alimentate da buchi neri.

L'universo prende vita in un film time-lapse attraverso il cielo, prodotto da 14 anni di dati acquisiti dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA. Il nostro Sole, che di tanto in tanto brilla, traccia silenziosamente un percorso attraverso il cielo sullo sfondo di fonti ad alta energia all'interno e all'esterno della nostra galassia.

“Il luminoso e costante bagliore di raggi gamma della Via Lattea è intervallato da intensi bagliori della durata di giorni provenienti da getti a velocità prossima alla luce alimentati da buchi neri supermassicci nei nuclei di galassie lontane”, ha affermato Seth Daigle, uno scienziato senior del team. . Allo SLAC National Accelerator Laboratory di Menlo Park, in California, che ha creato le immagini. “Queste drammatiche esplosioni, che possono apparire ovunque nel cielo, si sono verificate da milioni a miliardi di anni fa, e la loro luce sta raggiungendo Fermi proprio mentre guardiamo”.

Dai brillamenti solari a Buco nero JETS: il team del Fermi Gamma Ray Space Telescope della NASA ha prodotto un tour unico del cielo dinamico e ad alta energia. Judy Racusin, vice scienziata del progetto Fermi, racconta il film, che condensa 14 anni di osservazioni di raggi gamma in 6 minuti. Fonte: NASA Goddard Space Flight Center e collaborazione NASA/DOE/LAT

I raggi gamma sono la forma di luce con la più alta energia. Il filmato mostra l'intensità dei raggi gamma con energie superiori a 200 MeV rilevati dal Fermi Large Area Telescope (LAT) tra agosto 2008 e agosto 2022. Per fare un confronto, la luce visibile ha energie comprese tra 2 e 3 MeV. I colori più luminosi identificano le posizioni delle sorgenti di raggi gamma più intense.

“Una delle prime cose che attira l'attenzione nel film è la sorgente che si piega costantemente sullo schermo. Questo è il nostro sole, che… Il suo movimento apparente riflette il movimento orbitale annuale della Terra attorno ad esso.”

Rappresentazione artistica del telescopio spaziale a raggi gamma Fermi in orbita. Credito: NASA

Nella maggior parte dei casi, il LAT rileva il Sole in modo debole a causa dell'influenza di particelle accelerate chiamate raggi cosmici, che sono nuclei atomici che viaggiano a una velocità prossima a quella della luce. Quando entrano in collisione con il gas del sole o anche con la sua luce, producono raggi gamma. A volte, però, il Sole brilla improvvisamente con potenti esplosioni chiamate brillamenti solari, che possono rendere per breve tempo la nostra stella una delle fonti di raggi gamma più luminose nel cielo.

Il film mostra il cielo in due diverse prospettive. La vista rettangolare mostra l'intero cielo con al centro il centro della nostra galassia. Ciò evidenzia il piano centrale della Via Lattea, che brilla di raggi gamma generati dai raggi cosmici che colpiscono il gas interstellare e la luce delle stelle. È anche pieno di molte altre fonti, tra cui stelle di neutroni e resti di supernova. Sopra e sotto questa fascia centrale, guardiamo dalla nostra galassia all’universo più ampio, pieno di fonti luminose e in rapido cambiamento.

La maggior parte di queste galassie sono in realtà galassie distanti e sono meglio viste da una prospettiva diversa centrata sui poli nord e sud della nostra galassia. Ognuna di queste galassie, chiamate blazar, ospita un buco nero centrale con una massa pari o superiore a un milione di soli.

In qualche modo, i buchi neri producono getti di materia estremamente veloce, e attraverso i blazar guardiamo direttamente verso uno di questi getti, una visione che ne esalta la luminosità e la volatilità. “Le differenze ci dicono che qualcosa è cambiato in questi aerei”, ha detto Racusin. “Monitoriamo regolarmente queste fonti e allertiamo altri telescopi, nello spazio e sulla Terra, quando accade qualcosa di interessante. Dobbiamo essere rapidi nel catturare questi brillamenti prima che svaniscano, e più osservazioni possiamo raccogliere, meglio possiamo comprendere questi eventi.” .” .

Fermi gioca un ruolo chiave nella crescente rete di missioni che lavorano insieme per catturare questi cambiamenti nell'universo mentre si svolgono.

Molte di queste galassie sono molto distanti. Ad esempio, la luce del blazar noto come 4C +21,35 viaggia per 4,6 miliardi di anni, il che significa che il bagliore che vediamo oggi si è effettivamente verificato quando il nostro Sole e il nostro sistema solare hanno iniziato a formarsi. Le altre galassie luminose sono più del doppio più lontane e insieme forniscono splendide istantanee dell’attività del buco nero nel corso del tempo cosmico.

Molti degli eventi di breve periodo studiati da Fermi, come i lampi di raggi gamma, le più potenti esplosioni cosmiche, non sono stati osservati nell’intervallo di tempo. Questo è il risultato dell'elaborazione dei dati per diversi giorni per aumentare la chiarezza delle immagini.

Il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi è una partnership di astrofisica e fisica delle particelle gestita da Goddard. Fermi è stato sviluppato in collaborazione con il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e con importanti contributi di istituzioni accademiche e partner in Francia, Germania, Italia, Giappone, Svezia e Stati Uniti.