Анимация показывает, как выглядела бы Вселенная, если бы мы могли видеть гамма-лучи
Большая часть света, проходящего через Вселенную, невидима для человеческого глаза. За пределами средних длин волн, которые мы можем видеть, есть целый космос, сияющий в высоко- и низкоэнергетическом излучении.
Но ученым удалось создать инструменты, которые могут видеть свет, который мы не видим. Одним из них является космический гамма-телескоп Ферми, обсерватория на низкой околоземной орбите, наблюдающая за небом на наличие гамма-лучей, света с самой высокой энергией во Вселенной.
Телескоп Ферми постоянно сканирует все небо, наблюдая за источниками гамма-излучения и их изменением во времени, предоставляя астрономам карту различных источников гамма-излучения. Эти данные собраны в каталог, который ученые могут использовать для исследования источников гамма-излучения.
Анимация представляет год флуктуирующего гамма-излучения от 1525 источников, представленных пульсирующими фиолетовыми кругами, собранными в период с февраля 2022 по февраль 2023 года. Чем больше круг, тем ярче гамма-излучение.
Более 90% источников в наборе данных — блазары, центральные области галактик, в которых находятся активные сверхмассивные черные дыры, которые производят мощные струи частиц, направленные почти прямо на Землю.
Наземные обсерватории, такие как нейтринная обсерватория IceCube в Антарктиде, иногда могут обнаруживать частицы высокой энергии, образующиеся в этих струях. Блазары являются важными источниками для мультисенсорной астрономии, где ученые используют комбинации света, частиц и пространственно-временных колебаний для изучения космоса.
В анимации каждый кадр представляет три дня наблюдений. Фиолетовый круг каждого объекта увеличивается по мере того, как он светлеет, и уменьшается по мере того, как он тускнеет. Некоторые объекты колеблются в течение всего года.
Красновато-оранжевая полоса, пересекающая середину неба, является центральной плоскостью нашей галактики Млечный Путь, постоянным источником гамма-излучения. Более светлые цвета там указывают на более яркое свечение. Желтый круг показывает видимую годовую траекторию движения Солнца по небу.
Обработка полного каталога потребовала около трех месяцев, или более 400 компьютерных лет времени обработки, распределенных по 1000 узлам компьютерного кластера, расположенного в Национальной ускорительной лаборатории SLAC.
LAT, основной прибор Ферми, сканирует все небо каждые три часа. Он обнаруживает гамма-лучи с энергией от 20 миллионов до более чем 300 миллиардов электрон-вольт. Для сравнения, энергия видимого света в основном составляет от 2 до 3 электрон-вольт.