Pierwsze spojrzenie satelity Integral na Wszechświat w promieniach gamma

Satelita Integral działa i jest w pełni sprawny! Pierwsze zdjęcia wykonane przez satelitę Europejskiej Agencji Kosmicznej zostały zaprezentowane 18 grudnia w Paryżu (zobacz również wcześniejszą wiadomość). W zakresie optycznym liczba widocznych gwiazd jest zawrotna, na falach gamma czy X jest mniej obiektów, ale te które pozostają są naprawdę wyjątkowe. Pierwszym testem jakiemu został poddany Integral była obserwacja konstelacji Cygnus (czyli Łabędź - Cyg - jest to gwiazdozbiór nieba letniego, znajduje się na brzegu Drogi Mlecznej), a w szczególności obiektu Cygnus X-1.

 

Fragment konstelacji Łabędzia, strzałka wskazuje położenie obiektu Cygnus X-1

Cygnus X-1 jest oddalony od nas o około 10 000 lat świetlnych, znajduje się w szyi konstelacji Łabędzia. Jest jednym z najjaśniejszych źródeł wysokoenergetycznego promieniowania. Cygnus X-1 odkryty został w 1960 roku; przez większość naukowców uważany jest za czarną dziurę o masie 5 mas Słońca, która stopniowo pochłania swojego towarzysza. Towarzysz to gwiazda oznaczona jako HDE 226868 - niebieski nadolbrzym o temperaturze powierzchniowej około 31 000 Kelwinów. Okrąża czarną dziurę raz na 5.6 dnia. Jest to dobrze poznane źródło promieniowania wysokoenergetycznego i jako takie stanowi idealny test dla instrumentów na pokładzie Integrala i pozwala je dostroić.

 

Fragment gwiazdozbioru Łabędzia widziany przez Optical Monitoring Camera (OMC) w świetle widzialnym. Pełny obraz odpowiada powierzchni 10 Ksieżyców, zawiera około 20000 gwiazd - niektóre świecą tak słabo, że nasze oko musiałoby być 1500 razy czulsze, aby móc je zobaczyć. Cygnus X-1 znajduje się w środku kwadratu. Widać jedynie towarzysza okrążającego czarną dziurę - gwiazdę HDE 226868. Oko ludzkie jest 10 razy za słabe, aby zobaczyć HDE 226868. Powyżej niej widać kolejną gwiazdę, jest to jednak jedynie efekt rzutowania na sferę niebieską.

 

Obraz Cygnus X-1 wykonany przez kamerę do obserwacji na falach X: JEM-X. Powierzchnia zdjęcia jest w przybliżeniu taka sama jak na obrazie OMC. Normalne gwiazdy emitują niewielką ilość promieni X, dlatego na obrazie OMC widać wiele obiektów niewidocznych na obrazie JEM-X. Promieniowanie X powstaje, gdy gaz z gwiazdy HDE 226868 spada na czarną dziurę.

 

Artystyczna wizja Cygnus X-1

25 listopad 2002 - potężna eksplozja, znana jako wybuch promieni gamma (GRB - gamma-ray burst), pojawiła się na wprost detektorów Integrala. Przez około 20 sekund deszcz promieni gamma spadał na statek kosmiczny i został uchwycony przez kamerę IBIS i spektrometr SPI. Dokładne pochodzenie wybuchów GRB jest sporne. Jedna z możliwości jest taka, że większość GRB to śmiertelne wybuchy bardzo masywnych gwiazd w odległym Wszechświecie (hipernowych). GRB pojawiają się średnio dwa razy dziennie z różnych kierunków na niebie. Uważa się, że GRB021125 (liczby oznaczają datę obserwowanego wybuchu) miała miejsce w odległości około 5 milionów lat świetlnych od nas. Jasność GRB można porównać z jasnością setek galaktyk!

 

Wybuch promieniowania gamma widziany przez satelitę Integral

Integral znajduje się daleko poza wpływem zmiennej ziemskiej pogody, ale naukowcy muszą brać pod uwagę kosmiczną pogodę - nieustanny deszcz cząstek, które mogą przejściowo "oślepić" detektor promieni gamma. Kamera JEM-X okazała się szczególnie wrażliwa na pogodę kosmiczną, więc naukowcy musieli ją "przestroić".

23 grudnia 2002
Źródło | K.Zawada

Liczba odsłon: 906