Американским физикам из Флоридского технологического института и Флоридского университета впервые удалось получить снимки молнии в рентгеновском диапазоне.
Подготовку к эксперименту ученые начали с разработки проекта камеры, способной снимать с высокой скоростью, которая требуется при наблюдении молний. Сконструированный ими образец устройства объединяет тридцать сцинтилляционных детекторов на базе NaI(Tl), причем каждый из этих "пикселов" готов обновлять показания 10 млн раз в секунду. Массив детекторов заключен в защитную оболочку из свинца толщиной 1,27 см и 0,16-сантиметрового слоя алюминия. Масса всей конструкции составляет около 550 кг, а по размерам и форме она напоминает небольшой холодильник.
В передней стенке камеры проделано отверстие диаметром 7,62 см. «Получилось что-то вроде камеры-обскуры», — отмечает один из авторов конструкции Джозеф Дуайер (Joseph Dwyer). Поле её обзора в горизонтальной и вертикальной плоскостях было зафиксировано на отметке ±38˚.
Опыты проводились на территории Международного центра исследования молний во Флориде. Разряды здесь инициируются искусственно, для чего ученые запускают в грозовые облака ракеты с прикрепленным к ним медным проводом.
В июле и августе этого года группа г-на Дуайера исследовала четыре разряда. Как оказалось, источник рентгеновского излучения совпадает с движущимся к земле со скоростью в (2,1–4,4)•107 м/с лидером молнии. При встрече молний с пусковой вышкой ракет камера также регистрировала гамма-излучение.
Полученные изображения, как надеются авторы, помогут уточнить модели развития молний. "Известно, что движение лидера неравномерно: он делает рывок, потом замедляет ход, потом снова ускоряется, - говорит г-н Дуайер. - Объяснить это очень сложно, и любая новая информация может пригодиться".
Солнце в рентгеновских лучах.
Яркое белое пятно в центре снимка - это свечение облака высокоэнергетических частиц размером около 3 световых лет в поперечнике. Это облако образовалось при быстром вращении уже упомянутой нейтронной звезды (такие звезды называются пульсарами). Этот пульсар вращается вокруг своей оси со скоростью около 20 оборотов в секунду, и при этом генерируется мощное рентгеновское излучение эквивалентное излучению 30 тысяч Солнц.
Окружающая центральную область мощного излучения оболочка представляет собой облако раскаленного газа с температурой около 50 млн градусов С диаметром 40 световых лет. У других пульсаров, в том числе у известного пульсара в Крабовидной туманности, такого облака нет. По мнению астрономов, оно образовалось из-за того, что изначально та самая массивная звезда, которая взорвалась как сверхновая, находилась в области, где было много межзвездного газа. Взрыв сверхновой разметал этот газ в стороны и разогрел его до очень высоких температур, в результате чего и образовалась раскаленная оболочка, испускающая рентгеновское излучение.
Снимки в рентгеновском диапазоне реальных скоплений черных дыр
Звуковая чёрная дыра