A galaktikus központ régió gamma-sugár képe, amelyet H.E.S.S. készített. kattints a kinagyításhoz
A H.E.S.S.-t használó asztrofizikusok Ezeknek a gamma-sugaraknak várhatóan még energikusabb kozmikus sugárzás részecskéi származnak, amelyek áthatolják az egész galaxisunkat, és felhőkbe zuhannak. A HESS műszer ezen az energiatartományon belüli szélsőséges érzékenységének köszönhetően ezen gammasugarak intenzitásának és energiájának pontos mérése azt is mutatja, hogy Galaxisunk központi régiójában ezek a kozmikus sugárrészecskék általában energikusabbak, mint a a Föld légkörére. A kozmikus sugarak fokozódásának és a galaxisunk középpontjában lévő nagyobb energiák lehetséges okai között szerepel a szupernóva visszhangja, amely kb. Tízezer évvel korábban robbant fel, vagy részecskegyorsulás tört a galaxisunk közepén lévő szuper hatalmas fekete lyukból. .
A gammasugarak a normál fényre vagy a röntgenre hasonlítanak, de sokkal energikusabbak. A látható fény energiája fizikus szempontjából körülbelül egy elektromos volt (1 eV). A röntgen sugarai több ezer vagy millió eV között vannak. H.E.S.S. millió millió eV-os energiával, vagy egy teraelektronvolttal képes nagyon nagy energiájú gamma-sugár fotonokat detektálni. Ezek a nagy energiájú gammasugarak nagyon ritkák; még viszonylag erős asztrofizikai források esetén is csak körülbelül egy gammasugár havonta ér el négyzetmétert a Föld légkörének tetején.
Az űrből származó nagy energiájú részecskék minden irányból folyamatosan bombázzák a Föld légkörét. Energiáik messze meghaladják azokat, amelyeket az ember alkotta részecskegyorsítókkal lehet elérni. A kozmikus sugarakat 1912-ben fedezte fel Victor Hess, és bár majdnem egy évszázadon át széles körben tanulmányozták őket, eredetüket - amelyet gyakran az asztrofizika egyik kulcsfontosságú témájának nyilvánítanak - még mindig nem értik teljesen. A H.E.S.S. egyik fontos korai eredménye A kísérlet célja egy szupernóva robbanás sokkhullám [1] feltárása az intenzív részecskegyorsulás helyén
A Nature magazin nemrégiben megjelent kiadásában a nemzetközi H.E.S.S. Az együttműködés beszámolt a gamma-sugárzás felfedezéséről a Tejút-galaxisunk központja közelében lévő gázfelhők komplexéből. Ezek az óriási hidrogéngázfelvételek olyan mennyiségű gázt tartalmaznak, amely a nap tömegének 50 milliószorosa. A rendkívül érzékeny H.E.S.S. gamma-sugár távcsövekkel, először lehet bebizonyítani, hogy ezek a felhők nagyon nagy energiájú gammasugarakon ragyognak.
A kozmikus sugarak megértésének egyik kulcskérdése az űrben való eloszlásuk. Áthatolják-e az egész galaxist egységesen, vagy sűrűsége és energiaeloszlása változik-e attól függően, hogy hol helyezkednek el a galaxisban (például a kozmikus részecskegyorsítók közelsége miatt)? A kozmikus sugarak közvetlen mérését csak a Naprendszerünkben lehet elvégezni, amely körülbelül 25 000 fényévre fekszik a Galaxis központjától. Ugyanakkor egy szubgrófus lehetővé teszi az asztrofizikusoknak, hogy a kozmikus sugarakat a Galaxis más részein vizsgálják; amikor egy kozmikus sugaras részecske ütközik egy csillagközi gázrészecskével, gammasugarak keletkeznek.
Galaxisunk központi része egy komplex csillagászati állatkert, amely példákat tartalmaz minden csillagászok által ismert egzotikus tárgyra, például a szupernóva robbanások maradványaira és egy szuper-masszív fekete lyukra. Nagy mennyiségű csillagközi gázt is tartalmaz, amely hajlamos a felhőkre csomózni. Ha gamma sugarakat észlelnek egy ilyen gázfelhő irányából, akkor a tudósok következtethetnek a kozmikus sugarak sűrűségére a felhő helyén. Ezeknek a gammasugaraknak az intenzitása és az energiaeloszlása tükrözi a kozmikus sugarak energiáját.
Alacsony energiák mellett körülbelül 100 millió elektronvolttal (az ember által létrehozott gyorsítók elérik az 1 000 000 millió energiaelemet is) az EGRET műhold ezt a technikát használja a kozmikus sugarak térképezéséhez a galaxisunkban. Nagyon nagy energiáknál - a kozmikus sugaras gyorsítók valódi területein - eddig egyetlen eszköz sem volt elég érzékeny ahhoz, hogy „láthassa” a nagyon nagy energiájú gammasugarakban ragyogó csillagközi gázfelhőket. először bizonyította a kozmikus sugarak jelenlétét Galaxisunk ezen központi részén.
A H.E.S.S. Az adatok azt mutatják, hogy a kozmikus sugarak sűrűsége jelentős tényezővel meghaladja a Naprendszer szomszédságában található sűrűséget. Érdekes, hogy ez a különbség növekszik, amikor növekszik az energia, ami azt sugallja, hogy a kozmikus sugarak nemrégiben felgyorsultak. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a felhőket egy közeli kozmikus sugárgyorsító megvilágította, amely az elmúlt tízezer évben aktív volt. Ilyen gyorsítókra jelentkezhet egy hatalmas csillagrobbanás, amely nyilvánvalóan a közelmúltbeli történelem során Galaxisunk szívének közelében ment; egy másik lehetséges gyorsulási hely a szuper-masszív fekete lyuk a galaxis közepén. Jim Hinton, a felfedezésben részt vevő tudósok egyik következtetése: „Ez csak az első lépés. Természetesen továbbra is a távcsöveinket a Galaxis közepére mutatjuk, és keményen dolgozunk a pontos gyorsulási hely meghatározása érdekében - biztos vagyok benne, hogy további izgalmas felfedezések várhatók. ”
A nagy energiájú sztereoszkópos rendszer (H.E.S.S.) csapata Németország, Franciaország, az Egyesült Királyság, a Cseh Köztársaság, Írország, Örményország, Dél-Afrika és Namíbia tudósaiból áll.
Az eredményeket Namíbiában, Afrika délnyugati részén, a High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) teleszkópokkal nyertük. Ez a négy, 13 m átmérőjű távcsőből álló rendszer jelenleg a nagyon nagy energiájú gammasugarak legérzékenyebb detektorja. Ezek felszívódnak a légkörben, ahol a részecskék rövid élettartamú zuhanyt eredményeznek. A H.E.S.S. a távcsövek észlelik a gyenge, kékes fényű villogásokat, amelyeket ezek a részecskék bocsátanak ki (Cherenkov fénynek hívják, másodperces néhány milliárdodpercig tartva), és összegyűjtik a fényt nagy tükrökkel, amelyek rendkívül érzékeny kamerákat tükröznek. Minden kép megadja az egyetlen gamma-sugár foton helyét az égen, és az összegyűjtött fény mennyisége adja a kezdeti gammasugár energiáját. A képek fotonkénti felépítése lehetővé teszi a H.E.S.S. térképeket készíteni a csillagászati objektumokról, amint azok gamma-sugarakban megjelennek.
A H.E.S.S. A távcső tömb több mint 100 tudósból és mérnökből álló nemzetközi csapat többéves építési munkáját képviseli. Az eszközt 2004 szeptemberében a namíbiai Theo-Ben Guirab miniszterelnök nyitotta meg, és első adatai már számos fontos felfedezést eredményeztek, ideértve a szupernóva sokkhullámának első csillagászati képét a legmagasabb gamma-energián.
Eredeti forrás: Max Planck Társaság
