Стопка фотопластинок на воздушном шаре помогла изучить гамма-излучение пульсара

Японские ученые смогли получить самый детальный из всех полученных снимков пульсара в гамма-лучах. Для этого они подняли на воздушном шаре стопку пластинок на большую высоту. А потом обработали ее с помощью современных аналитических систем.

Воздушный шар, который использовался для получения гамма-снимка
Воздушный шар, который использовался для получения гамма-снимка. Источник: phys.org

Самый точный гамма-снимок пульсара

Ученые из университета Кобе, что в Японии, смогли получить самый точный на сегодня снимок пульсара в гамма-лучах. В этом им помог древнейший из известных способов фиксации радиации, который объединили с современными методами обработки данных.

Нейтронные звезды, а ними являются все пульсары, излучают в целом ряде диапазонов, и для каждого из них нужно свое оборудование. Сложнее всего получить изображение в гамма-диапазоне, ведь там из-за большой длины волны частицы не взаимодействуют нормально с веществом и поэтому сфокусировать их крайне трудно.

Несмотря на это японским исследователям удалось получить изображение известного пульсара в Гамма-лучах. При этом его качество оказалось в 40 раз лучше, чем у любого другого до сих пор. В целом ученым удалось зафиксировать треки нескольких триллионов частиц с точностью 0,0001 м и благодаря этому точно установить, что и где происходило.

Изображение пульсара в Парусах
Изображение пульсара в Парусах. Источник: GRAINE collaboration

Как это удалось сделать?

Чтобы достичь такого результата, ученые немного отошли от современных методов улавливания частиц и вернулись к фотопластинкам. Они чувствительны к радиации и именно на них ее впервые открыли более века назад. Поэтому получить на них гамма-снимок не проблема.

Однако также надо знать направление, откуда прилетели частицы. Для этого можно положить пластинки друг на друга и образовать стопку. Гамма-частицы проходят ее насквозь, и по тому, как смещается трек, можно определить, откуда они взялись.

Следующей проблемой была атмосфера. Она сильно задерживает заряженные частицы. Чтобы избавиться от ее влияния, ученые разместили стопку фотопластинок на воздушном шаре и подняли его на большую высоту. Однако при этом возникло еще одно препятствие — аэростат качался.

Чтобы преодолеть эту проблему, ученые прикрепили к воздушному шару камеры, соединенные с автоматической навигацией по ярким звездам. Они позволили точно установить положение гондолы аэростата во время получения изображения.

Однако для того, чтобы получить гамма-снимок, необходимо немало времени. И установить, когда именно прилетела та или иная частица, невозможно. Поэтому ученые заставили три нижних слоя стопки смещаться из стороны в сторону с постоянной, но разной скоростью. Зная их положение в любой момент времени и анализируя смещение треков, исследователи смогли точно установить, в какой момент каждый из них получен.

По материалам phys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine