Стос фотоплатівок на повітряній кулі допоміг вивчити гамма-випромінювання пульсара

Японські вчені змогли отримати найдетальніший з усіх отриманих знімків пульсара у гамма-променях. Для цього вони підняли на повітряній кулі стос платівок на велику висоту. А потім обробили його за допомогою сучасних аналітичних систем.

Повітряна куля, яка використовувалася для отримання гамма-знімку
Повітряна куля, яка використовувалася для отримання гамма-знімка. Джерело: phys.org

Найточніший гамма-знімок пульсара

Науковці з університету Кобе, що в Японії, змогли отримати найточніший нині знімок пульсара у гамма-променях. У цьому їм допоміг найдавніший з відомих способів фіксації радіації, який поєднали із сучасними методами обробки даних.

Нейтронні зорі, якими є всі пульсари, випромінюють у цілій низці діапазонів і для кожного з них потрібно своє обладнання. Найскладніше отримати зображення у гамма-діапазоні, адже там через велику довжину хвилі частинки не взаємодіють нормально з речовиною і тому сфокусувати їх вкрай важко.

Попри це, японським дослідникам таки вдалося отримати зображення відомого пульсара у гамма-променях. При цьому його якість виявилася у 40 разів кращою, ніж у будь-якого іншого досі. Загалом вченим вдалося зафіксувати треки кількох трильйонів частинок із точністю 0,0001 м і завдяки цьому точно встановити, що і де відбувалося.

Зображення пульсару у Вітрилах
Зображення пульсара у Вітрилах. Джерело: GRAINE collaboration

Як це вдалося зробити?

Аби досягти такого результату, вчені трохи відійшли від сучасних методів вловлення частинок і повернулися до фотоплатівок. Вони є чутливими до радіації й саме на них її вперше відкрили понад століття тому. Тож отримати на них гамма-знімок не проблема.

Однак вченим також треба було знати напрямок, звідки прилетіли частинки. Для цього можна покласти платівки одна на одну та утворити стос. Гамма-частинки проходять його наскрізь, і по тому, як зміщується трек, можна визначити, звідки вони взялися.

Наступною проблемою була атмосфера. Вона добряче затримує заряджені частинки. Аби позбутися її впливу, вчені розмістили стос фотоплатівок на повітряній кулі та підняли її на велику висоту. Однак при цьому виникла ще одна перешкода — аеростат гойдався.

Щоб подолати цю проблему, вчені прикріпили до повітряної кулі камери, поєднані з автоматичною навігацією по яскравих зорях. Вони дозволили точно встановити положення гондоли аеростата під час отримання зображення.

Однак для того, аби отримати гамма-знімок, необхідно чимало часу. І встановити, коли саме прилетіла та чи інша частинка, неможливо. Тому вчені примусили три нижні шари стосу зміщуватися з боку в бік із постійною, але різною швидкістю. Знаючи їхнє положення у будь-який момент часу та аналізуючи зміщення треків, дослідники змогли точно встановити, в який момент кожен із них отриманий.

За матеріалами phys.org

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine