Заголовок: Враження виконавця від орбіти ESA на орбітальній гамма-обсерваторії Integral. Кредит зображення: ESA
Інтегральна, міжнародна лабораторія астрофізики з гамма-променів ESA була запущена десять років тому на цьому тижні. Це хороший час, щоб оглянути деякі основні моменти першого десятиліття місії та вперед до її майбутнього, щоб вивчити деталі найчутливішої, точної та найсучаснішої обсерваторії гамма-променів, що коли-небудь запускалася. Але місія також провела кілька останніх захоплюючих досліджень залишку наднової.
Integral - це справді міжнародна місія за участю всіх держав-членів ЄКА та США, Росії, Чехії та Польщі. Він стартував з Байконура, Казахстан, 17 жовтня 2002 року. Це була перша космічна обсерваторія, яка одночасно спостерігала за об'єктами в гамма-променях, рентгенівських променях і видимому світлі. Гамма-промені з космосу можна виявити лише над атмосферою Землі, тому Інтеграл обводить Землю на високоеліптичній орбіті один раз на три дні, проводячи більшу частину свого часу на висоті понад 60 000 кілометрів - далеко за межами радіаційних поясів Землі, щоб уникнути перешкод фонові радіаційні ефекти. Він може виявляти випромінювання від далеких подій та від процесів, які формують Всесвіт. Її основні цілі - це вибухи гамма-випромінювань, вибухи наднових та регіони Всесвіту, які, як вважається, містять чорні діри.
Висота 5 метрів і вага більше 4 тонн Integral має дві основні частини. Сервісний модуль - це нижня частина супутника, яка містить усі підсистеми космічних кораблів, необхідні для підтримки місії: супутникові системи, включаючи генерацію сонячної енергії, кондиціонування та керування електроенергією, обробку даних, телекомунікації та теплову систему, управління положенням і орбітою. Модуль корисного навантаження встановлений на сервісному модулі і несе наукові інструменти. Він важить 2 тонни, що робить його найважчим, коли-небудь розміщеним на орбіті за допомогою ESA, завдяки великій площі детекторів, необхідних для зйомки розріджених та проникаючих гамма-променів та захисту екрану сповіщувачів від фонового випромінювання, щоб зробити їх чутливими. Є два основні прилади, що виявляють гамма-промені. Відеомагнітофон, що створює найгостріші гамма-знімки та спектрометр, що дуже точно вимірює енергію гамма-променів. Два інших інструменти, рентгенівський монітор та оптична камера, допомагають виявити джерела гамма-променів.
Під час своєї тривалої десятирічної місії Інтеграл детально змалював центральний регіон нашого Чумацького Шляху - Галактичний вигін, багатий змінними джерелами рентгенівських променів та гамма-променів. Космічний апарат вперше склав карту всього неба за специфічною енергією, що виробляється знищенням електронів з їх позитронними античастинками. Відповідно до випромінювання гамма-випромінювань, яке бачило Інтеграл, близько 15 мільйонів трильйонів трильйонів пар електронів і позитронів знищуються щосекунди поблизу Галактичного центру, що більше ніж у шість тисяч разів перевищує яскравість нашого Сонця.
Бінарний чорний дір, Cygnus X-1, зараз перебуває в процесі розірвання зірки-компаньйонів на шматки та виснаження її газу. Вивчаючи цю надзвичайно гарячу речовину лише за мілісекунд, перш ніж вона зануриться в щелепи чорної діри, Інтеграл виявив, що частина її може втекти за структурованими лініями магнітного поля. Вивчаючи вирівнювання хвиль високоенергетичного випромінювання, що виходять із туманності Краба, Інтеграл встановив, що випромінювання сильно співпадає з віссю обертання пульсара. Це означає, що значна частина частинок, що генерують інтенсивне випромінювання, повинна виходити з надзвичайно організованої структури, дуже близької до пульсару, можливо, навіть безпосередньо від потужних струменів, що випливають із крутяться зоряного ядра.
Щойно сьогодні ESA повідомила, що Інтеграл здійснив перше безпосереднє виявлення радіоактивного титану, пов'язаного із залишком наднової 1987 року. Супернова 1987А, розташована у Великій магеллановій хмарі, була досить близькою, щоб її побачити неозброєним оком у лютому 1987 року, коли її світло вперше дійшов до Землі. Супернові можуть за короткий час світити так само яскраво, як цілі галактики, завдяки величезній кількості енергії, що виділяється під час вибуху, але після того, як початковий спалах згас, загальна світність виходить від природного розпаду радіоактивних елементів, що утворюються при вибуху. Радіоактивний розпад, можливо, живив сяючий залишок навколо Supernova 1987A протягом останніх 20 років.
Під час піку вибуху були виявлені елементи від кисню до кальцію, які представляють зовнішні шари викиду. Незабаром підписи матеріалу з внутрішніх шарів можна було побачити в радіоактивному розпаді нікелю-56 до кобальту-56 та подальшому його розпаді до заліза-56. Тепер, після більш ніж 1000 годин спостереження Інтегралом, вперше було виявлено високоенергетичні рентгенівські випромінювання радіоактивного титану-44 у залишку наднової 1987A. За підрахунками, загальна маса титану-44, виробленого відразу після розпаду ядра зорі-попередника SN1987A, становила 0,03% маси власного Сонця. Це близько до верхньої межі теоретичних прогнозів і майже вдвічі більше, ніж у залишку наднової кази А, єдиному іншому залишку, де було виявлено титан-44. Вважається, що і Cas A, і SN1987A можуть бути винятковими випадками
Крістоф Вінклер, науковий співробітник ESA "Інтегральний проект", говорить: "Майбутня наука з" Інтегралом "може включати в себе характеристику високоенергетичного випромінювання від вибуху наднової в нашому Чумацькому Шляху, подія, яка давно назріла".
Дізнайтеся більше про Integral тут
і про вивчення інтегралів Supernova 1987A тут
