Стопка радиоактивно-чувствительных пленок, пронесенная по небу на воздушном шаре, смогла сделать самую точную в мире фотографию гамма-излучения нейтронной звезды. Для этого исследователи японского Университета Кобе (Kobe University) объединили старейший метод улавливания радиоактивного излучения с новыми технологиями сбора данных и устройством для регистрации времени, сообщается на сайте университета.
Звезды светят на нас во всем диапазоне спектра, от инфракрасного до гамма-излучения. Для каждого из них необходимо свое оборудование. Наиболее сложным является гамма-излучение, известное как высокоэнергетический продукт деления ядер, поскольку его очень короткая длина волны означает, что оно не взаимодействует с веществом так же, как другие виды света, и поэтому не может быть обнаружено стандартными датчиками. Таким образом, существует пробел в способности обнаруживать свет, исходящий от таких интересных звездных объектов, как сверхновые и их остатки.
Чтобы решить эту проблему, астрофизик из Университета Кобе Аоки Сигеки и его команда обратились к самому первому материалу, который использовался для обнаружения радиоактивности, – фотопленкам. «Наша группа обратила внимание на превосходную способность эмульсионной пленки с высокой точностью отслеживать гамма-излучение и предложила использовать ее в качестве отличного гамма-телескопа, внедрив несколько современных функций сбора и анализа данных», – объясняет Аоки. Основываясь на высокой чувствительности этих пленок и новом автоматизированном и высокоскоростном процессе извлечения данных из них, физики решили сложить их в стопку, чтобы точно зафиксировать траекторию частиц, которые образуются при падении гамма-лучей, подобно тому, как один блин может зафиксировать место, куда вы ткнете вилкой, но для того, чтобы записать направление движения вилки, нужна целая стопка.
Чтобы уменьшить атмосферные помехи, ученые закрепили стопку пленок на воздушном шаре для научных наблюдений и подняли его на высоту от 35 до 40 километров. Поскольку воздушный шар раскачивается и крутится на ветру, направление «телескопа» не является стабильным, поэтому был добавлен набор камер для записи ориентации шара относительно звезд в любой момент времени.
Первое изображение, полученное в результате этой установки, было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal. Это самое точное из когда-либо полученных изображений пульсара Вела, быстро вращающейся нейтронной звезды, которая проецирует на небо луч гамма-излучения, как маяк в ночное время. Исследователи отсняли в общей сложности несколько триллионов кадров с точностью до 1/10 000 миллиметров. Полученное разрешение оказалось более чем в 40 раз выше, чем у обычных гамма-телескопов.
Хотя эти результаты уже впечатляют, новая методика открывает возможность улавливать больше деталей в этом частотном диапазоне света, чем когда-либо прежде. «С помощью научных экспериментов на воздушных шарах мы можем попытаться внести свой вклад во многие области астрофизики, и в частности открыть гамма-телескопию для "астрономии нескольких сообщений", где требуются одновременные измерения одного и того же события, зафиксированного с помощью разных методов», – пояснили ученые.
[Фото: Kobe University]
