Komputerowa ilustracja mikrokwazara LS5039. Źródło zdjęcia: PPARC. Kliknij, aby powiększyć.
W ostatnim numerze Science Magazine zespół wysokoenergetycznego układu stereoskopowego (H.E.S.S.) międzynarodowych astrofizyków donosi o odkryciu innego nowego rodzaju źródła promieniowania bardzo wysokiej energii (VHE).
Promienie gamma są wytwarzane w ekstremalnych kosmicznych akceleratorach cząstek, takich jak wybuchy supernowych, i zapewniają unikalny widok procesów wysokoenergetycznych zachodzących w Drodze Mlecznej. Astronomia promieniowania gamma VHE to wciąż młoda dziedzina, a H.E.S.S. przeprowadza pierwszą wrażliwą ankietę w tym zakresie energii, znajdując nieznane wcześniej źródła.
Obiekt wytwarzający promieniowanie wysokoenergetyczne uważa się za „mikrokwazar”. Obiekty te składają się z dwóch gwiazd krążących wokół siebie. Jedna gwiazda jest zwykłą gwiazdą, ale druga zużyła całe swoje paliwo jądrowe, pozostawiając zwarte zwłoki. W zależności od masy gwiazdy, która ją wytworzyła, ten zwarty obiekt jest albo gwiazdą neutronową, albo czarną dziurą, ale w każdym razie jego silne przyciąganie grawitacyjne przyciąga materię z gwiazdy towarzyszącej. Ta materia spiralnie opada w kierunku gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury, podobnie jak woda spiralnie spływa w dół odwiertu.
Czasami jednak zwarty obiekt otrzymuje więcej materii, niż jest w stanie sobie poradzić. Materiał jest następnie wyciskany z układu w strumieniu materii poruszającym się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, w wyniku czego powstaje mikrokwazar. Wiadomo, że w naszej galaktyce istnieje tylko kilka takich obiektów, a jeden z nich, obiekt o nazwie LS5039, został wykryty przez H.E.S.S. zespół.
W rzeczywistości prawdziwa natura LS5039 jest czymś tajemniczym. Nie jest jasne, czym jest zwarty obiekt. Niektóre cechy sugerują, że jest to gwiazda neutronowa, niektóre to czarna dziura. Nie tylko to, ale odrzutowiec nie jest odrzutowcem; chociaż porusza się z prędkością około 20% prędkości światła, co może wydawać się dużo, w kontekście tych obiektów jest tak naprawdę dość wolne.
Nie jest też jasne, w jaki sposób wytwarzane są promienie gamma. Jak zauważa dr Guillaume Dubus z Ecole Polytechnique „Naprawdę nie powinniśmy byli wykryć tego obiektu. Promienie gamma o bardzo wysokiej energii emitowane blisko gwiazdy towarzyszącej są bardziej podatne na pochłanianie, tworząc kaskadę materii / antymaterii, niż ucieczkę z układu. ”
Dr Paula Chadwick z University of Durham dodaje: „Bardzo ekscytujące jest dodanie kolejnej klasy obiektów do rosnącego katalogu źródeł promieniowania gamma. To intrygujący obiekt - potrzeba więcej obserwacji, aby dowiedzieć się, co się tam dzieje ”.
The H.E.S.S. tablica jest idealna do wyszukiwania nowych obiektów promieniowania gamma VHE; ponieważ jego szerokie pole widzenia (dziesięć razy większa niż średnica Księżyca) oznacza, że może on badać niebo i odkrywać nieznane wcześniej źródła.
Wyniki uzyskano przy użyciu teleskopów High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) w Namibii w południowo-zachodniej Afryce. Ten system czterech teleskopów o średnicy 13 m jest obecnie najbardziej czułym detektorem promieniowania gamma VHE - promieniowaniem, które jest milion, milion razy bardziej energetyczne niż światło widzialne. Te wysokoenergetyczne promienie gamma są dość rzadkie nawet w przypadku stosunkowo silnych źródeł; tylko około jeden promień gamma miesięcznie uderza w metr kwadratowy w górnej części ziemskiej atmosfery. Ponadto, ponieważ są one absorbowane w atmosferze, bezpośrednie wykrycie znacznej liczby rzadkich promieni gamma wymagałoby satelity o ogromnych rozmiarach. The H.E.S.S. teleskopy wykorzystują sztuczkę - wykorzystują atmosferę jako medium detekcyjne. Kiedy promienie gamma są absorbowane w powietrzu, emitują krótkie błyski niebieskiego światła, zwane światłem Czerenkowa, trwające kilka miliardowych części sekundy. To światło jest zbierane przez H.E.S.S. teleskopy z dużymi zwierciadłami i niezwykle czułymi kamerami i mogą być używane do tworzenia obrazów obiektów astronomicznych pojawiających się w promieniach gamma.
The H.E.S.S. Teleskopy stanowią kilkuletni wysiłek budowlany międzynarodowego zespołu ponad 100 naukowców i inżynierów z Niemiec, Francji, Wielkiej Brytanii, Irlandii, Czech, Armenii, Południowej Afryki i kraju-gospodarza Namibii. Instrument został zainaugurowany we wrześniu 2004 r. Przez premiera Namibii, Theo-Ben Guiraba, a jego pierwsze dane zaowocowały już wieloma ważnymi odkryciami, w tym pierwszym astronomicznym obrazem fali uderzeniowej supernowej przy najwyższych energiach promieniowania gamma.
Oryginalne źródło: PPARC News Release
