Polarizácia žiarenia vo vesmíre

Štúdium polarizácie vesmírneho röntgenového žiarenia môže priniesť mimoriadne významné poznatky o tom, ako náš vesmír funguje.

Ilustrácia NASA

Svetlo je elektromagnetické vlnenie vibrujúce vo všetkých smeroch. Polarizované svetlo je viac organizované a jeho vibrácie sú – v dokonalom prípade – len v jednej rovine. Svetlo sa polarizuje napríklad odrazom od lesklých povrchov, ako sú výklady, karosérie áut, vodné plochy či sneh. Polarizované môžu byť aj iné druhy elektromagnetického žiarenia vrátane röntgenového.
Vo vesmíre existujú enormne intenzívne zdroje tohto žiarenia, ktoré našu Zem takmer vôbec nezasahuje, pretože ho pohltí atmosféra. Americká vesmírna agentúra sa preto rozhodla vyslať do vesmíru sondu, ktorá by mala študovať toto žiarenie, pričom by získala údaje o mieste jeho vzniku aj o prostredí, ktorým putuje. Projekt nazvali IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer, čo môžeme preložiť ako snímkovací (zobrazovací) röntgenový polarimetrický prieskumník) a NASA ho predstavila v januári 2017. Na projekte spolupracujú talianska vesmírna agentúra ASI (Agenzia Spaziale Italiana) a vedci z ďalších krajín.
Sondu IXPE tvorí sústava troch identických polarimetrických systémov umiestnených na spoločnej optickej lavici. Každý systém pracuje nezávisle od ostatných. Zrkadlová zostava s ohniskovou dĺžkou 4 m sústreďuje röntgenové lúče na obrazový detektor citlivý na polarizáciu a vyvinutý v Taliansku. Sondu IXPE s hmotnosťou 170 kg vyniesla do vesmíru 9. decembra 2021 raketa Falcon, ktorá štartovala z Kennedyho vesmírneho centra. Nová sonda bola umiestnená na kruhovú obežnú dráhu vo výške 540 km nad rovníkom a jej perióda (trvanie jedného obehu) je 90 minút. Misia IXPE, ktorá má trvať dva roky, je prvou vesmírnou misiou určenou na meranie polarizácie röntgenových lúčov pochádzajúcich z rôznych kozmických zdrojov vrátane čiernych dier, neutrónových hviezd, pulzarov a kvazarov. Štúdium polarizácie umožní odhaliť fyziku týchto objektov a poskytne informácie o vysokoteplotnom prostredí, v ktorom vznikajú.

RM

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 2/2022. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.