Svarta hål kan vara osynliga, men det överhettade materialet som hopar sig runt dem lyser ljust i gammastrålspektrumet. ESA: s integrerade rymdskepp kalibrerade nyligen nivån på denna bakgrundsstrålning genom att titta på en himmelpunkt och låta jorden passera framför den för att långsamt blockera den. Med hjälp av dessa beräkningar kommer astronomer bättre att kunna skilja poängkällor för gammastrålar från tvätt av bakgrundsstrålning.
Astronomer som använder ESA: s omlopps gammastråleobservatorium, Integral, har tagit ett viktigt steg mot att uppskatta hur många svarta hål det finns i universum.
Ett internationellt team, ledat av Eugene Churazov och Rashid Sunyaev, Space Research Institute, Moskva, och som involverade forskare från alla grupper av det integrala konsortiet, använde jorden som en jättesköld för att titta på antalet berättigade gammastrålar från det avlägsna universum minska till noll när vår planet blockerade deras syn.
"Point Integral var som helst i rymden och det kommer att mäta gammastrålar," säger Pietro Ubertini från INAF, Italien och huvudutredare om Integrals gammastrålebilder. De flesta av dessa gammastrålar kommer inte från närliggande källor utan från himmelsföremål så långt bort att de ännu inte kan särskiljas som enskilda källor. Denna avlägsna gammastråleutsläpp skapar en evig glöd som badar universum.
De flesta astronomer tror att de osynliga föremålen är supermassiva svarta hål, miljoner eller miljarder gånger tyngre än Solen och var och en sitter i centrum av en galax. När de svarta hålen sväljer, släpper de virvlande gaserna röntgenstrålar och gammastrålar. Att mäta glödet exakt, känt som röntgen- och gammastrålebakgrund, är det första steget mot att beräkna hur många svarta hål som bidrar till det och hur långt borta i universum de befinner sig.
De nya integrerade observationerna gjordes under januari och februari 2006 och ger mycket exakta data om gammastrålebakgrunden. Nyckeln till framgång var att använda jorden som en sköld.
Att låta jorden gå in i Integrals synfält strider mot standarduppsättningen av nominella observationer för satelliten, eftersom de optiska enheterna som behövs för att bestämma rymdskeppets inställning skulle bli förblindade av den ljusa jorden. Så den här operationen krävde anmärkningsvärda ansträngningar från ISOC / MOC-team som driver uppdraget, som var tvungna att förlita sig på alternativa mekanismer för rymdfarkoster. Men risken var värd det: genom att mäta minskningen av gammastråleflödet när jorden hade blockerat Integrals syn och genom att göra en modell av jordens atmosfäriska utsläpp, mätte astronomerna exakt gammastrålebakgrunden.
En annan bonus med de integrerade observationerna är att observatoriets komplementära instrument gjorde det möjligt att mäta styrkan hos både röntgenstrålar och gammastrålar samtidigt. Tidigare har olika satelliter varit tvungna att mäta de olika energierna från röntgenstrålar och gammastrålar, vilket ger astronomer uppgiften att behöva dela resultaten tillsammans som bitarna i ett pussel.
Det är inte bara den övergripande glöd som Integral har sett. Före satellitens lansering observerades bara ett par dussin himmelobjekt i gammastrålar. Nu ser Integral cirka 300 enskilda källor i vår Galaxy och cirka 100 av de ljusaste supermassiva svarta hålen i andra galaxer. Dessa är toppen av isberg. Astronomer tror att det finns tiotals miljoner aktiva svarta hål spridda över hela rymden, vilket alla bidrar till gammastrålebakgrunden. Från tidigare observationer i det mjukare röntgenbandet är det känt att den mjuka bakgrundsstrålningen nästan helt består av Active Galactic Nuclei (AGN). Så det är mycket troligt att dessa objekt också är ansvariga här vid högre integrerade energier, även om detta inte är bevisat ännu.
Nästa steg är för astronomer att programmera datormodeller för att beräkna hur utsläppet från denna osynliga population av svarta hål smälter samman för att ge den observerade glöd. Dessa datormodeller kommer att förutsäga antalet och avståndet på de svarta hålen och ge insikt i hur de uppför sig i mitten av unga, medelålders och gamla galaxer. Samtidigt fortsätter Integral-teamet att förfina sina mätningar av den förvirrande gammastrålebakgrunden.
Originalkälla: ESA News Release
Vill du uppdatera din datorbakgrund? Här är några coola svarta bakgrundsbilder.
