A Napnál is fényesebb a Hold az amerikai gamma-űrtávcső képein

11961
Forrás: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Ha szabad szemmel is látnánk a gamma-sugárzásnak nevezett nagy energiájú sugárzást, akkor a Hold fényesebb lenne, mint a Nap. Éppen így látta a NASA Fermi gamma-űrteleszkópja kozmikus szomszédunkat az elmúlt évtizedben.

A gamma-sugárzás megfigyelések nem elég pontosak ahhoz, hogy a Hold alakját vagy felszíni részleteit tisztán láthassuk. A Fermi űrtávcső LAT (Large Area Telescope) műszere inkább csak egy látványos ragyogást észlelt a Hold helyén.

Mario Nicola Mazziotta és Francesco Loparco, az olasz Nukleáris Fizikai Intézet munkatársai a Hold gamma-sugárzásának vizsgálatával igyekeznek többet megtudni egy másik sugárzásról, a gyorsan mozgó részecskék kozmikus sugárzásnak nevezett áramáról.

„A kozmikus sugárzás főként olyan protonokból áll, amelyeket a világegyetem legnagyobb energiájú jelenségei, például felrobbanó csillagok lökéshullámai, illetve a fekete lyukakba hulló anyag által produkált jetek gyorsítottak fel.” – magyarázza Mazziota.

Mivel a részecskék elektromos töltéssel bírnak, erősen hatnak rájuk a mágneses terek, amivel a Hold nem rendelkezik. Ennek eredményeképpen a kis energiájú kozmikus sugárzás elérheti a felszínét, és űrbéli részecskedetektorrá teheti a Holdat. Amikor a részecskék becsapódnak, kölcsönhatásba lépnek a poros felszínnel, az úgynevezett regolittal, ami gamma-sugárzást bocsát ki. A Hold a gamma-sugárzás nagy részét elnyeli, de egy része kijut az űrbe.

Mazziotta és Loparco elemezte a Fermi LAT műszerének holdmegfigyeléseit, hogy lássák, mennyiben javult a gamma-sugárzás láthatósága a küldetés folyamán. Kigyűjtötték a 31 millió elektronvoltnál nagyobb energiájú gamma-sugárzási adatokat, amelyek több mint tízmilliószor nagyobb energiájúak a látható fénynél, és idő szerint rendszerezték őket. Így megtudták, hogyan javult a teljes expozíciós idő növekedésével a látvány.

 

A képeken a NASA gamma-űrteleszkópjával észlelt, a Holdról érkező gamma-sugárzás látható. Az 5×5 fokos képek közepén a Hold 31 millió elektronvoltnál nagyobb energiájú gamma-sugárzása ragyog. A képsorozat azt mutatja, hogyan javult a képminőség a teljes expozíciós idő két hónapról 128 hónapra (10,7 évre) való növekedésével. (Forrás: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

A NASA 2024-ben az Artemis program keretében tervez újra embert küldeni a Holdra. A program célja, hogy végül képesek legyünk eljuttatni a Marsra is űrhajósokat, így a holdi környezet megértése új értelmet nyert. Az űrhajósoknak a Holdon védelemre lesz szükségük az olyan nagy energiájú kozmikus sugárzással szemben, mint ami az észlelt gamma-sugárzást kelti.

A Hold gamma-sugárzása meglepő és látványos ugyan, de a Nap az egymilliárd elektronvoltnál erősebb gamma-sugárzás tartományban még fényesebben izzik. Az alacsonyabb energiájú kozmikus sugárzások nem érik el a Napot, mert annak erős mágneses tere eltéríti őket. A sokkal nagyobb energiájú kozmikus sugárzás azonban áthatolhat a mágneses pajzson és elérheti a sűrűbb naplégkört olyan gamma-sugárzást produkálva, amit a Fermi érzékelhet.

Bár gamma-tartományban a Hold nem mutat fázisváltozásokat, más jellegű fényességingadozás itt is megfigyelhető. A Fermi LAT műszerének adatai azt mutatják, hogy a Hold fényessége 20%-os változáson megy át a napaktivitás 11 éves ciklusa alatt. A Nap mágneses terének változásai befolyásolják a Holdat elérő kozmikus sugárzás mennyiségét, így a keletkező gamma-sugárzás mennyiségét is.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás