INTEGRAL

[Scorus]

17 października minęło 10 lat od rozpoczęcia misji.
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50938

[Scorus]

Obserwacje pozostałości supernowej SN1987A w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego pozwoliły na zarejestrowanie obecności izotopu tytanu-44. Polegało to na wykryciu emisji w paśmie  65-82 keV przy jednoczesnym braku sygnału w przyległych obszarach spektralnych. Do tej pory izotop ten wykryto tylko w pozostałości Cas A. Jego obecność w kształtującej się pozostałości potwierdza, że przez pierwszych kilka lat za emisję z bardzo młodej pozostałości w zakresie UV, światła widzialnego i podczerwieni jest odpowiedzialny rozpad pierwiastków promieniotwórczych. Później fale uderzeniowe wytworzone w czasie wybuchu docierają do gęstszych skupisk materii międzygwiazdowej, dzięki czemu pozostałość jaśnieje.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50934

[Scorus]

Obserwacje wykonane przez satelity INTEGRAL i XMM-Newton pozwoliły na określenie masy gwiazdy neutronowej w układzie rentgenowskim IGR J17252-3616 w zupełnie nowy sposób. Jest to układ rentgenowski o dużej masie (High-Mass X-ray Binary - HMXB) w którym gwiazda neutronowa zdziera materię z towarzyszącego jej nadolbrzyma. Rozgrzana materia emituje promieniowanie rentgenowskie. Ten konkretny przypadek należy do podklasy HMXB zasłoniętych, odkrytej przez satelitę INTEGRAL w 2003 r. Emisja w zakresie miękkiego promieniowania rentgenowskiego jest słaba, ponieważ jest ono pochłaniane przez wiatr gwiazdowy produkowany przez nadolbrzyma. Natomiast twarde promieniowanie rentgenowskie nie jest tłumione. INTEGRAL posłużył do monitorowania emisji w tym zakresie z IGR J17252-3616 w ciągu ostatniej dekady. Ponadto do rejestracji słabej emisji w zakresie miękkim posłużył XMM-Newton. Ponieważ IGR J17252-3616 jest układem zaćmieniowym możliwe było śledzenie zmian  emisji rentgenowskiej w czasie gdy oba komponenty okrążały wspólny środek masy. Emisja w zakresie miękkiego promieniowania X wykazywała cykliczne zmiany, które były odbiciem stopnia odrzucania wiatru gwiazdowego przez gwiazdę neutronową. Zachowanie to zostało odtworzone za pomocą symulacji numerycznych. Pozwoliły one na prześledzenie jak gęstość i kształt strumienia materii zbieranego przez gwiazdę neutronową zmienia się przy różnych szybkościach wiatru z nadolbrzyma i masy gwiazdy neutronowej. Symulacje te wykazały, że przy niskiej szybkości wiatru łatwo tworzy się strumień materii w pobliżu gwiazdy neutronowej i warkocz za nią. W przypadku IGR J17252-3616 utwory te są najprawdopodobniej odpowiedzialne za pochłanianie promieniowanie rentgenowskiego. Ponadto stwierdzono, iż masa gwiazdy neutronowej odgrywa dużą rolę w kształtowaniu zmian w absorpcji promieniowania X. Bardziej masywne gwiazdy neutronowe w większym stopniu odchylają strumień materii. Powoduje to powstawanie grubszego i gęstszego warkocza, wywołującego silną absorpcję. Zależność pomiędzy zmianami w absorpcji a masą gwiazdy neutronowej odniesiona do danych obserwacyjnych pozwoliła na oszacowanie masy gwiazdy neutronowej w IGR J17252-3616. Gwiazda ta okazała się dosyć masywna, na poziomie 1.9 masy Słońca. Zgadza się to z oszacowaniami wykonanymi za pomocą innych technik. W przyszłości metoda ta może pozwolić na zmierzenie masy większej ilości gwiazd neutronowych. Jak do tej pory masy zmierzono tylko dla około 60 gwiazd neutronowych. W znakomitej większość wypadów ich masy są mniejsze od 1.4 masy Słońca. Jednak dalsze poszukiwania powinny pozwolić na znalezienie większej ilości gwiazd o dużych masach. Teoretyczny limit to 3.2 masy Słońca.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=51050

[Scorus]

Obserwacje układów podwójnych o dużych masach (High Mass X-ray Binaries - HMXBs) pozwoliły na prześledzenie nich rozmieszczenia w Galaktyce i nałożenia ograniczeń na procesy ich formowania i ewolucji. HMXB składają się z gwiazd neutronowych pobierających materię z masywnych gwiazd typu Be. Gwiazdy Be szybko rotują, wytwarzając dysk materii który je otacza. Gwiazda neutronowa przechodząc okresowo przez taki dysk ściąga dużą ilość materii, która ogrzewając się wytwarza silną emisję rentgenowską. Dedykowany przegląd nieba pozwolił na wyszukanie wielu nowych obiektów tego typu, zwiększają ilość znanych przykładów pięciokrotnie. Do niedawna ich położenie w obrębie Galaktyki nie było dobrze znane. Obecnie analiza danych z satelity INTEGRAL pozwoliła na precyzyjne określenie ich pozycji i powiązanie ich ze strukturą spiralną Drogi Mlecznej. Pierwszym krokiem było wyznaczenie odległości do nich, poprzez porównanie obserwowanej jasności ze spektrum niosącym informacje o temperaturach i intensywności emisji gwiazd. Porównanie spektrogramów z modelami teoretycznymi pozwoliło na wyliczenie odległości. Dzięki temu znaleziono silną korelację pomiędzy HMXB i regionami gwiazdotwórczymi w ramionach spiralnych, w których powstały kilkadziesiąt mln lat temu. Przez ten czas nie mogły przemieścić się na duże odległości. Obserwowane oddalenie od regionów gwiazdotwórczych powstawało głównie po wybuchach supernowych w trakcie których powstawały gwiazdy neutronowe obecne w HMXB. Powstanie gwiazd w ramionach spiralnych jest wyzwalane przez przemieszczające się fale gęstości (regiony o podwyższonej gęstości gazu i pyłu). Na przykładzie 13 układów udało się wyznaczyć ich spodziewane lokalizacje w stosunku do ramion spiralnych w okresie w którym układy te formowały się. Pokazało to, że średni wiek 4 HMXB wynosi 45 mln lat, a średni pokonany dystans -  324 lata świetlne. Dla 9 pozostałych średni wiek wyniósł 51 mln lat a pokonany dystans - 360 lat świetlnych. Zastosowana metoda może pozwolić na określenie wpływu środowiska na HXBC z nieosiągalną wcześniej wiarygodnością.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=51458

[Scorus]

Podczas obserwacji galaktyk INTEGRAL niespodziewanie wykrył nowe źródło rentgenowskie w galaktyce NGC 4845. Dalsze badania, wykonane przy współudziale satelitów XMM-Newton i Swift oraz instrumentu MAXI na ISS wykazały, że emisja ta powstała na skutek wchłonięcia materii brązowego karła lub samotnej planety przez supermasywną czarną dziurę w tej galaktyce. Jest to pierwsza obserwacja zniszczenia obiektu o masie mniejszej od gwiazdy. NGC 4845 nie była wcześniej wykrywalna w zakresie wysokich energii. XMM-Newton potwierdził detekcję. Swift i MAXI śledziły rozwój źródła. W styczniu 2011 r emisja osiągnęła maksimum, a następnie zaczęła słabnąć. Analiza charakterystyk rozbłysku wykazało, że pochodzi on z halo materii otaczającego czarną dziurę, powstałego na skutek zerwania zewnętrznych warstw z obiektu o masie 14 - 30 mas Jowisza. Szacuje się, że zerwana materia stanowiła około 10% masy obiektu, jego jądro nie zostało zniszczone. Istnieje też możliwość, że obiekt miał masę znacznie mniejszą, tylko kilku mas Jowisza. Sposób pojaśnienia i osłabnięcia źródła wskazał, że od rozerwania obiektu do pojaśnienia pozyskanej materii minął okres 2 - 3 miesięcy.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=51600

[Scorus]

Obserwacje satelitów INTEGRAL i XMM-Newton pozwoliły na zalezienie pulsara znajdującego się w fazie przejściowej pomiędzy pulsarem zwykłym i milisekundowym. Szybkość rotacji pulsarów spada w czasie na skutek przekształcania energii kinetycznej w energię emitowanego promieniowania. W przypadku pulsarów milisekundowych następuje jednak przyspieszenie rotacji na skutek uzyskiwania momentu kątowego podczas akrecji materii z gwiazdy - towarzysza. Tak więc pulsar taki powinien też emitować promieniowanie rentgenowskie powstające podczas akrecji. Na początku las osiemdziesiątych znaleziono pulsary milisekundowe w jasnych rentgenowsko układach podwójnych co wsparło ten model. Do tej pory nie było jednak rozstrzygających dowodów. 28 marca 2013 r znaleziono jednak pulsar który cyklicznie w ciągu kilku tygodni przechodzi z fazy jasnej rentgenowsko (zasilanej przez akrecję) do fazy jasnej radiowo (zasilanie przez rotację). Jest to bardzo silna przesłanka wspierająca teorię powstawania pulsarów milisekundowych. Obiekt ten, IGR J18245-2452 znajduje się w gromadzie kulistej M28. Początkowo został znaleziony w danych instrumentu IBIS satelity INTEGRAL. Obserwuje on duży obszar nieba i jest idealny do znajdowania źródeł przejściowych. W dalszej kolejności wykonano obserwacje za pomocą XMM-Newton. Dzięki jego dużej rozdzielczości czasowej i czułości okres rotacji został ustalony na 3.9 milisekundy. Tak więc jest to pulsar milisekundowy jasny rentgenowsko. Potem stwierdzono, że ten sam obiekt był obserwowany w zakresie radiowym przez 2006 r, ale nie wykazywał wtedy aktywności rentgenowskiej. W związku z tym rozpoczęto jego monitoring w zakresie rentgenowskim i radiowym. Pulsar pozostawał jasny w zakresie rentgenowskim do kwietnia 2013 r. Następnie jasność w tym zakresie zaczęła spadać. Na początku maja pojawiła się natomiast emisja radiowa. Tak więc obserwacje te potwierdziły występowanie okresu przejściowego w historii pulsarów milisekundowych, przewidywanych przez teorię. Pokazały też, że przed przejściem w fazę radiowego pulsara milisekundowego gwiazda taka przechodzi okres cyklicznych zmian aktywności. Analiza archiwalnych danych z Chandry wykazała, że ten sam obiekt był jasny rentgenowosko również w 2008 r (http://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=61.msg60424#msg60424). Prawdopodobnie aktywność zmieni się ponownie w ciągu kilku najbliższych lat. Takie zmiany są wywołane rytmicznym oddziaływaniem między polem magnetycznym gwiazdy neutronowej a ciśnieniem materii pobieranej na drodze akrecji. W czasie gdy akrecja jest bardziej intensywna duże ciśnienie materii tłumi przyspieszanie cząstek odpowiedzialne za wytwarzanie emisji radiowej. Wtedy jasność radiowa spada a jasność rentgenowska rośnie. Gdy akrecja jest m,niej intensywna pole magnetyczne gwiazdy odsuwa opadającą materię dalej od jej powierzchni, w związku z czym emisja rentgenowska słabnie, rośnie natomiast intensywność emisji radiowej.

http://sci.esa.int/xmm-newton/52873-volatile-pulsar-reveals-millisecond-missing-link/
http://www.nasa.gov/content/goddard/astronomers-uncover-a-transformer-pulsar/

[Scorus]

Analizy emisji gamma powstającej podczas rozpadu radioaktywnego izotopu glinu 26Al w przestrzeni międzygwiazdowej pozwoliły na stwierdzenie, że produkty masywnych gwiazd (gaz wyrzucony podczas wybuchów supernowych) porusza się w Galaktyce znacznie szybciej niż gwiazdy i materia międzygwiazdowa. Izotop ten charakteryzuje się długim czasem połowicznego rozpadu (700 000 lat), dzięki czemu może służyć jako dobry wskaźnik wyrzuconej materii w długim czasie i na dużych odległościach. Obserwacje emisji gamma wytwarzanej podczas jego rozpadu pozwoliły na prześledzenie ruchów gazu wyrzuconego przed wieloma milionami lat. Posłużył do tego instrument SPI. Dzięki przeanalizowaniu danych zebranych w ciągu prawie całego roku zmapowano rozmieszczenie emisji w obrębie Drogi Mlecznej. Stwierdzono, że przez pierwszy milion lat gaz ten porusza się z szybkością dwa razy większą od średniej szybkości gwiazd i materii międzygwiazdowej. Taka szybkość była spodziewana w pierwszej fazie po wybuchu, ale nie po długim czasie. Masywne gwiazdy powstają głównie w centralnym rejonie Galaktyki, ale emisja wyrzuconej przez nie materii jest najsilniejsza w zewnętrznych częściach ramion spiralnych, dzięki ich późniejszej migracji. Wyrzucona materia przenika pomiędzy ramiona spiralne,. gdzie formuje wielkoskalowe pęcherze, rozszerzające się łatwiej w przestrzeni o małej gęstości materii międzygwiazdowej. Potwierdza to wnioski o rozmieszczeniu masywnych gwiazd i supernowych wysunięte na podstawie obserwacji innych galaktyk. Badania te są przydatne w analizach losów materii pomiędzy poszczególnymi generacjami gwiazd w Galaktyce. Jest też istotne dla badań ewolucji struktury spiralnej.

http://sci.esa.int/integral/53245-debris-from-stellar-explosions-in-the-galaxy-fast-lane/

[Orionid]

Piotr Lubiński ekspertem Europejskiej Agencji Kosmicznej
13.05.2016

Piotr Lubiński z Uniwersytetu Zielonogórskiego (UZ) został powołany w skład Komitetu Europejskiej Agencji Kosmicznej zajmującej się przydziałem czasu obserwacyjnego satelity INTEGRAL w latach 2016-2017 – poinformowała PAP rzeczniczka Uniwersytetu Zielonogórskiego Ewa Sapeńko. (...)

Źródło: http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,409651,piotr-lubinski-ekspertem-europejskiej-agencji-kosmicznej.html

[Orionid]

2021 paź 19 11:21 Kosmonauta.net https://kosmonauta.net/2021/10/sektor-kosmiczny-16-pazdziernika-2-listopada-2021/

ESA prawie utraciła satelitę Integral
Satelita ESA - Integral - wszedł w tryb awaryjny w dniu 22 września 2021. Było blisko do utraty satelity - nie więcej niż kilka godzin. Udało się jednak! Więcej na stronie ESA. https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Three_hours_to_save_Integral

2021 paź 22 08:38 Kosmonauta.net

Grafika związana z problemami misji Integral
ESA opublikowała ciekawą grafikę z ratowania misji Integral. Grafika w wyższej rozdzielczości na stronie ESA. https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Three_hours_to_save_Integral