Гама-зрачење после откривања претповијесног акцелератора честица

Pin
Send
Share
Send

Гама-снимка региона галактичког центра снимљена од Х.Е.С.С. Кликните за увећање
Астрофизичари који користе Х.Е.С.С. Очекује се да ће ове гама зраке произаћи из још енергетских честица космичких зрака, које прожимају читаву нашу Галаксију, урушавајући се у облаке. Међутим, захваљујући екстремној осетљивости ХЕСС инструмента у овом енергетском распону, прецизна мерења интензитета и енергија ових гама зрака даље показују да су у централном делу наше Галаксије ове честице космичког зрака обично енергичније од оних које се мере падајућим на Земљину атмосферу. Могући разлози због којих су космички зраци појачани и више енергије у срцу наше Галаксије укључују одјек супернове која је експлодирала пре десетак хиљада година или налет убрзавања честица из супер масивне црне рупе у самом средишту наше Галаксије .

Гама зраци подсећају на нормално светло или Кс-зраке, али су много енергичнији. Видљиво светло има енергију око једног електронаволта (1 еВ), по физичким речима. Рендгенски зраци су хиљаде до милиона еВ. Х.Е.С.С. открива веома високоенергетске гуме-зраке фотона са енергијом од милион милиона еВс или једним тераелектронволтом. Ови високоенергетски гама зраци су прилично ретки; чак и за релативно јаке астрофизичке изворе, само око гама зрака месечно погоди квадратни метар на врху Земљине атмосфере.

Честице високе енергије из свемира непрекидно бомбардују Земљину атмосферу из свих праваца. Њихова енергија је далеко већа од оне до које се може доћи помоћу акцелератора честица које је створио човек. Козмичке зраке је 1912. године открио Вицтор Хесс, и иако су они свеобухватно проучавани скоро читав век, њихово порекло - често проглашено једном од кључних тема астрофизике - још увек није потпуно схваћено. Један важан рани резултат Х.Е.С.С. експеримент је био открити ударни талас експлозије супернове [1] као место интензивног убрзавања честица

У недавној публикацији у магазину Натуре, међународном Х.Е.С.С. сарадња је пријавила откриће емисије гама зрака из комплекса гасних облака у близини центра наше сопствене Галаксије Млечног Пута. Ови џиновски облаци водоничног гаса обухватају количину гаса која је једнака 50 милиона пута већој маси сунца. Са изузетно осетљивим Х.Е.С.С. телескопима гама зрака, могуће је по први пут показати да ови облаци блистају у високо-енергетским гама зрацима.

Једно кључно питање у нашем разумевању космичких зрака је њихова дистрибуција у простору. Да ли прожимају читаву Галаксију једнолико или се њихова густина и расподела енергије разликују у зависности од локације у Галаксији (на пример, због близине акцелератора космичких честица)? Директна мерења космичких зрака могу се извршити само у нашем Сунчевом систему, који се налази око 25.000 светлосних година од центра Галаксије. Међутим, подметање омогућава астрофизичарима да истражују космичке зраке другде у Галаксији; када се честица космичког зрака судара са међузвездном честицом гаса, стварају се гама зраци.

Централни део наше Галаксије је сложен астрономски зоолошки врт, који садржи примере свих врста егзотичних објеката познатих астрономима, попут остатака експлозија супернове и супермасивне црне рупе. Такође садржи огромне количине међузвезданог гаса који теже копрца у облаке. Ако се гама зраци открију из правца таквог гасног облака, научници могу закључити густину космичких зрака на локацији облака. Интензитет и расподјела енергије ових гама зрака одражава интензитет космичких зрака.

На ниским енергијама, око 100 милиона електронволта (уметнути акцелератори достижу енергију до 1.000.000 милиона електронволта), ову технику ЕГРЕТ сателит користи за мапирање космичких зрака у нашој Галаксији. На заиста високим енергијама - правом домену акцелератора космичких зрака - ниједан инструмент до сада није био довољно осетљив да „види“ међузвездне гасне облаке који сјају у високо-енергетским гама зрацима. је први пут доказао присуство космичких зрака у овом централном региону наше Галаксије.

Тхе Х.Е.С.С. Подаци показују да густина космичких зрака по значајном фактору превазилази ону у соларном окружењу. Занимљиво је да се та разлика повећава како се повећава енергија, што имплицира да су космички зраци недавно убрзани. Дакле, ови подаци наговештавају да облаке осветљава оближњи акцелератор космичких зрака, који је био активан у последњих десет хиљада година. Кандидати за такве акцелераторе су гигантска звездана експлозија која је, очигледно, одјекнула близу срца наше Галаксије у „новијој“ историји; друго могуће место убрзања је супермасивна црна рупа у центру Галаксије. Јим Хинтон, један од научника укључених у откриће, закључује: „Ово је само први корак. Ми настављамо да усмеравамо наше телескопе у средиште Галаксије и трудићемо се да прецизно утврдимо тачно место убрзања - сигуран сам да предстоје додатна узбудљива открића. "

Екипа високог енергетског стереоскопског система (Х.Е.С.С.) састоји се од научника из Немачке, Француске, Велике Британије, Чешке, Ирске, Јерменије, Јужне Африке и Намибије.

Резултати су добијени употребом телескопа високог енергетског стереоскопског система (Х.Е.С.С.) у Намибији, на југозападу Африке. Овај систем од четири телескопа промјера 13 м тренутно је најосјетљивији детектор гама зрака веома високих енергија. Они се упијају у атмосферу, где дају краткотрајни туш честица. Тхе Х.Е.С.С. телескопи откривају блиједе, кратке бљескове плавкасте свјетлости које ове честице емитују (назване Черенковим светлошћу, у трајању од неколико милијарди секунде), прикупљајући светлост великим огледалима која се одражавају на изузетно осетљиве камере. Свака слика даје положај на небу једног фотона гама зрака, а количина сакупљене светлости даје енергију иницијалног гама зрака. Изградња слика фото-по-фотону омогућава Х.Е.С.С. креирати мапе астрономских објеката онако како се појављују у гама зрацима.

Тхе Х.Е.С.С. телескопски низ представља вишегодишњи грађевински напор међународног тима од више од 100 научника и инжењера. Инструмент је отворио у Намибији премијер Тео-Бен Гуираб у септембру 2004. године, а његови први подаци већ су резултирали бројним важним открићима, укључујући и прву астрономску слику ударног таласа супернове при највишим гама-зрацима.

Изворни извор: Друштво Мак Планцк

Pin
Send
Share
Send