Impressão artística da Integral observando a Terra. Crédito da imagem: ESA Clique para ampliar
O espaço cósmico é preenchido com radiação difusa contínua e de alta energia. Para descobrir como esta energia é produzida, os cientistas por trás do observatório de raios gama Integral da ESA tentaram um método incomum: observar a Terra a partir do espaço.
Durante uma campanha de observação em quatro fases iniciada em 24 de janeiro deste ano, continuada até 9 de fevereiro, a Integral esteve olhando a Terra. Precisando de operações complexas de controle a partir do solo, o satélite foi mantido em uma orientação fixa no espaço, enquanto esperava a Terra percorrer seu campo de visão.
Invulgarmente, o principal objetivo dessas observações não é a própria Terra, mas o que pode ser visto em segundo plano quando a Terra se move em frente ao satélite. Essa é a origem da radiação difusa de alta energia conhecida como 'fundo de raios-x cósmico'.
Até agora, com o Integral, isso nunca foi estudado simultaneamente com uma faixa tão ampla de cobertura energética desde a década de 1970, e certamente não com instrumentos avançados.
Os astrônomos acreditam que o 'fundo de raios X cósmico' é produzido por numerosos buracos negros supermassivos e acumuladores, distribuídos por todo o espaço profundo. Esses monstros poderosos atraem matéria, que é extremamente acelerada e, portanto, emite alta energia na forma de raios gama e raios-X.
Observatórios de raios-X, como o XMM-Newton da ESA e o Chandra da NASA, foram capazes de identificar e contar diretamente um grande número de fontes individuais? prováveis buracos negros? que já representam mais de 80% do fundo de raios X cósmico difuso medido.
No entanto, muito pouco se sabe sobre a origem da banda de energia mais alta dessa radiação cósmica, acima da faixa desses dois satélites. Isso se espalha na forma de raios X e gama de alta energia, ao alcance do Integral.
Acredita-se que a maior parte da emissão de fundo de raios gama também seja produzida por buracos negros supermassivos individuais, mas os cientistas precisam acoplar essa emissão a fontes claramente identificadas para fazer uma declaração definitiva. De fato, outras fontes, como galáxias distantes ou fontes fracas próximas, também podem ser responsáveis.
Identificar as fontes individuais na faixa de raios gama que compõem o fundo cósmico difuso é muito mais difícil do que contar as fontes individuais de raios-X. De fato, os poderosos raios gama não podem ser focados com lentes ou espelhos, porque eles simplesmente passam direto.
Portanto, para produzir uma imagem de raios gama de uma fonte, o Integral usa uma técnica de 'máscara' - um método de imagem indireta que consiste em detectar a sombra de uma máscara colocada no topo do telescópio, conforme projetada por uma fonte de raios gama.
Durante as observações, os cientistas usaram o disco da Terra como uma 'máscara extra'. A Terra naturalmente bloqueia, ou obscurece, o maior fluxo de energia de milhões de buracos negros distantes.
Seu fluxo combinado pode ser medido com precisão de maneira indireta, ou seja, medindo a amplitude e o espectro de energia da queda de energia quando a Terra passa pelo campo de visão do Integral. Uma vez que isso é conhecido, os cientistas podem eventualmente tentar conectar a radiação a fontes individuais.
Todas as observações foram muito bem-sucedidas, pois todos os instrumentos de raios gama e raios-X a bordo do Integral (IBIS, SPI e JEM-X) registraram sinais claros e inequívocos, de acordo com as expectativas.
Os cientistas da Integral já estão prosseguindo com a análise dos dados. O objetivo é finalmente entender a origem da radiação de fundo de energia mais alta e, possivelmente, fornecer novas pistas sobre a história do crescimento de buracos negros supermassivos desde as primeiras épocas do Universo.
Fonte original: ESA Portal
