Galaktika keskpunkti piirkonna gammakiirte pilt, mille on teinud H.E.S.S. Pilt suuremalt
Astrofüüsikud, kes kasutavad H.E.S.S. Eeldatakse, et need gammakiired tulenevad veelgi energilisemast kosmilisest kiirgusosakesest, mis tungib pilvedesse läbi kogu meie galaktika. Tänu HESS-instrumendi ülitundlikkusele selles energiavahemikus näitavad nende gammakiirte intensiivsuse ja energia täpsed mõõtmised veelgi, et meie galaktika keskosas on need kosmilise kiirguse osakesed tavaliselt energilisemad kui mõõdetud langevad Maa atmosfääri. Kosmiliste kiirte tugevnemise ja meie galaktika keskmes olevate kõrgemate energiate võimalike põhjuste hulka kuulub umbes kümme tuhat aastat varem plahvatanud supernoova kaja või osakeste kiirenduse purunemine meie massiivi kõige keskel asuvast ülimassiivsest mustast august. .
Gammakiired sarnanevad tavalise valguse või röntgenkiirtega, kuid on palju energilisemad. Nähtava valguse energia on füüsiku sõnul umbes üks elektronvolt (1 eV). Röntgenikiirgus on tuhandeid kuni miljoneid eV. H.E.S.S. tuvastab väga suure energiaga gammakiirguse footonid energiaga miljon miljonit eV või ühe teraelektronvolti. Need kõrge energiaga gammakiired on üsna haruldased; isegi suhteliselt tugevate astrofüüsikaliste allikate puhul tabab Maa atmosfääri tipus ruutmeetrit vaid umbes üks gammakiir kuus.
Kosmosest pärit kõrge energiaga osakesed pommitavad pidevalt Maa atmosfääri kõigist suundadest. Nende energia ületab kaugelt energiat, mis on saavutatav inimese loodud osakeste kiirendite abil. Kosmilised kiired avastas 1912. aastal Victor Hess ja kuigi neid on peaaegu sajandi vältel põhjalikult uuritud, pole nende päritolu - mida sageli kuulutatakse astrofüüsika üheks võtmeteemaks - siiski endiselt mõistmata. H.E.S.S.-i üks oluline varajane tulemus Katse eesmärk oli paljastada supernoova plahvatuse lööklaine [1] osakeste intensiivse kiirenduse kohana
Ajakirja Nature hiljutises väljaandes avaldas rahvusvaheline H.E.S.S. koostöö teatas gammakiirguse emissiooni avastamisest gaasipilvede kompleksist meie enda Linnutee Galaktika keskuse lähedal. Need hiiglaslikud vesinikgaasipilved hõlmavad gaasikogust, mis võrdub päikese massist 50 miljoni korraga. Ülimalt tundliku H.E.S.S. gammakiirte teleskoobid, on esimest korda võimalik näidata, et need pilved hõõguvad väga suure energiaga gammakiirtes.
Üks põhiküsimus kosmiliste kiirte mõistmisel on nende levik ruumis. Kas need läbivad kogu galaktikat ühtlaselt või on nende tihedus ja energiajaotus erinev sõltuvalt inimese asukohast galaktikas (näiteks kosmiliste osakeste kiirendite läheduse tõttu)? Kosmiliste kiirte otseseid mõõtmisi saab teha ainult meie päikesesüsteemis, mis asub umbes 25 000 valgusaasta kaugusel Galaktika keskpunktist. Alamfug võimaldab astrofüüsikutel uurida kosmilisi kiiri mujal galaktikas; kui kosmiline kiirgusosake põrkub kokku tähtedevahelise gaasiosakesega, tekivad gammakiired.
Meie Galaktika keskosa on keeruline astronoomiline loomaaed, mis sisaldab näiteid igat tüüpi eksootiliste objektide kohta, mis on astronoomidele teada, näiteks supernoova plahvatuste jäänused ja ülimassiivne must auk. See sisaldab ka tohutul hulgal tähtedevahelist gaasi, mis kipub pilvedesse kogunema. Kui sellise gaasipilve suunalt tuvastatakse gammakiirgus, saavad teadlased järeldada kosmiliste kiirte tihedust pilve asukohas. Nende gammakiirte intensiivsus ja energiajaotus peegeldab kosmiliste kiirte tugevust.
Madalate energiate korral on umbes 100 miljonit elektronvolti (inimese loodud kiirendid jõuavad energiateni kuni 1 000 000 miljonit elektrivolt), seda tehnikat on EGRETi satelliit kasutanud kosmiliste kiirte kaardistamiseks meie galaktikas. Tõeliselt kõrge energia - kosmilise kiirkiirendi tegeliku domeeni - korral pole ükski instrument seni olnud piisavalt tundlik, et “näha” tähtedevahelisi gaasipilvi, mis säravad väga suure energiaga gammakiirtes. on esimest korda näidanud kosmiliste kiirte olemasolu meie galaktika selles keskosas.
H.E.S.S. andmed näitavad, et kosmiliste kiirte tihedus ületab Päikese naabruses asuva tiheduse olulise teguri võrra. Huvitav on see, et see erinevus suureneb energiatarbimise tõustes, mis tähendab, et kosmilised kiired on hiljuti kiirenenud. Need andmed vihjavad sellele, et pilvi valgustab lähedal asuv kosmosekiirendi kiirendi, mis oli aktiivne viimase kümne tuhande aasta jooksul. Selliste kiirendite kandidaadid on hiiglaslik täheplahvatus, mis ilmselt toimus lähiminevikus meie galaktika südame lähedal; veel üks võimalik kiirenduskoht on ülimassiivne must auk Galaktika keskel. Jim Hinton, üks avastusega seotud teadlasi, järeldab sellest: „See on alles esimene samm. Muidugi näitame jätkuvalt oma teleskoope Galaktika keskpunkti ja teeme kõvasti tööd kiire täpsuskoha täpsustamiseks - olen kindel, et ees on veel põnevaid avastusi. ”
Kõrgenergiaga stereoskoopilise süsteemi (H.E.S.S.) meeskond koosneb teadlastest Saksamaalt, Prantsusmaalt, Suurbritanniast, Tšehhi Vabariigist, Iirimaalt, Armeeniast, Lõuna-Aafrikast ja Namiibiast.
Tulemused saadi Edela-Aafrikas Namiibias asuva High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) teleskoopide abil. See neljast 13 m läbimõõduga teleskoobist koosnev süsteem on praegu kõige kõrgema energiaga gammakiirte kõige tundlikum detektor. Need imenduvad atmosfääri, kus nad annavad osakestest lühiajalise duši. H.E.S.S. teleskoobid tuvastavad need osakesed kiirgavad nõrgad sinakasvalguse välgud (nimega Cherenkov, mis kestavad paar miljardit sekundit sekundit), kogudes valgust suurte peeglitega, mis peegelduvad eriti tundlikele kaameratele. Iga pilt näitab ühe gammakiire footoni asukohta taevas ja kogutud valguse hulk annab algse gammakiire energiat. Piltide kaupa footonite üles ehitamine võimaldab H.E.S.S. luua astronoomiliste objektide kaarte gammakiirtes esinevatena.
H.E.S.S. teleskoobi massiiv esindab enam kui 100 teadlasest ja insenerist koosneva rahvusvahelise meeskonna mitmeaastast ehitustööd. Instrumendi avas Namiibia peaminister Theo-Ben Guirab 2004. aasta septembris ja selle esimeste andmete põhjal on juba tehtud mitmeid olulisi avastusi, sealhulgas esimene astronoomiline pilt supernoova lööklainast kõrgeima gammakiirguse energiaga.
Algne allikas: Max Planck Society
