NASAO Telescópio Espacial Fermi do Fermi apresenta um filme time-lapse de 14 anos, revelando o universo dinâmico através de imagens de raios gama. Destaques via LácteaErupções de raios gama, erupções solares e galáxias distantes alimentadas por buracos negros.

O universo ganha vida em um filme de lapso de tempo no céu, produzido a partir de 14 anos de dados adquiridos pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA. Nosso Sol, que brilha ocasionalmente, traça silenciosamente um caminho através do céu tendo como pano de fundo fontes de alta energia dentro e fora de nossa galáxia.

“O brilho brilhante e constante dos raios gama da Via Láctea é intercalado com explosões intensas, que duram dias, de jatos próximos à velocidade da luz, alimentados por buracos negros supermassivos nos núcleos de galáxias distantes”, disse Seth Daigle, cientista sênior da equipe. . No SLAC National Accelerator Laboratory em Menlo Park, Califórnia, que criou as imagens. “Estas explosões dramáticas, que podem aparecer em qualquer parte do céu, ocorreram há milhões ou milhares de milhões de anos atrás, e a sua luz está a atingir Fermi enquanto observamos.”

De explosões solares a Buraco negro JATOS: A equipe do Telescópio Espacial Fermi Gamma Ray da NASA produziu um passeio único pelo céu dinâmico e de alta energia. Judy Racusin, vice-cientista do projeto Fermi, narra o filme, que condensa 14 anos de observações de raios gama em 6 minutos. Fonte: NASA Goddard Space Flight Center e colaboração NASA/DOE/LAT

Os raios gama são a forma de luz de maior energia. O filme mostra a intensidade dos raios gama com energias acima de 200 MeV detectados pelo Fermi Large Area Telescope (LAT) entre agosto de 2008 e agosto de 2022. Para efeito de comparação, a luz visível tem energias entre 2 e 3 MeV. Cores mais brilhantes identificam a localização de fontes de raios gama mais intensas.

“Uma das primeiras coisas que chama a atenção no filme é a fonte que se curva continuamente na tela. Este é o nosso Sol, que… Seu movimento aparente reflete o movimento orbital anual da Terra ao seu redor.”

Conceito artístico do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi em órbita. Crédito: NASA

Na maioria das vezes, o LAT detecta o Sol de forma tênue devido à influência de partículas aceleradas chamadas raios cósmicos, que são núcleos atômicos que viajam próximo à velocidade da luz. Quando colidem com o gás solar ou mesmo com a luz dele, produzem raios gama. Às vezes, porém, o Sol brilha repentinamente com explosões poderosas chamadas erupções solares, que podem brevemente tornar a nossa estrela uma das fontes mais brilhantes de raios gama no céu.

O filme mostra o céu em duas visões diferentes. A visão retangular mostra todo o céu com o centro da nossa galáxia no meio. Isto destaca o plano central da Via Láctea, que brilha em raios gama gerados por raios cósmicos que atingem o gás interestelar e a luz das estrelas. Também está repleto de muitas outras fontes, incluindo estrelas de nêutrons e remanescentes de supernovas. Acima e abaixo desta faixa central, olhamos da nossa galáxia para o universo mais amplo, repleto de fontes brilhantes e em rápida mudança.

A maioria dessas galáxias são, na verdade, galáxias distantes e são melhor visualizadas de uma perspectiva diferente centrada nos pólos norte e sul da nossa galáxia. Cada uma dessas galáxias, chamadas blazares, abriga um buraco negro central com massa de um milhão de sóis ou mais.

De alguma forma, os buracos negros produzem jatos de matéria em movimento extremamente rápido e, através dos blazares, olhamos diretamente para um desses jatos, uma visão que aumenta o seu brilho e volatilidade. “As diferenças nos dizem que algo mudou nessas aeronaves”, disse Racusin. “Monitoramos rotineiramente essas fontes e alertamos outros telescópios, no espaço e na Terra, quando algo interessante acontece. Temos que ser rápidos para capturar essas explosões antes que elas desapareçam, e quanto mais observações pudermos coletar, melhor poderemos entender esses eventos.” .” .

Fermi desempenha um papel fundamental na crescente rede de missões que trabalham em conjunto para capturar estas mudanças no universo à medida que se desenrolam.

Muitas dessas galáxias estão muito distantes. Por exemplo, a luz do blazar conhecido como 4C +21,35 viaja durante 4,6 mil milhões de anos, o que significa que a explosão que vemos hoje ocorreu na verdade quando o nosso Sol e o nosso sistema solar começaram a formar-se. As outras galáxias brilhantes estão duas vezes mais distantes e, juntas, fornecem imagens impressionantes da atividade dos buracos negros ao longo do tempo cósmico.

Muitos dos eventos de curto período que o Fermi estuda, como as explosões de raios gama, as explosões cósmicas mais poderosas, não foram observados no intervalo de tempo. Este é o resultado do processamento de dados durante vários dias para aumentar a clareza das imagens.

O Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi é uma parceria de astrofísica e física de partículas gerenciada por Goddard. O Fermi foi desenvolvido em colaboração com o Departamento de Energia dos EUA e com importantes contribuições de instituições acadêmicas e parceiros na França, Alemanha, Itália, Japão, Suécia e Estados Unidos.