Gama-slika slike območja galaktičnega središča, ki jo je posnel H.E.S.S. Kliknite za povečavo
Astrofiziki, ki uporabljajo H.E.S.S. Pričakuje se, da bodo ti gama žarki posledica še bolj energičnih delcev kozmičnih žarkov, ki prežemajo našo celotno Galaksijo in strmoglavijo v oblake. Vendar pa zahvaljujoč izjemni občutljivosti instrumenta HESS v tem energijskem območju natančne meritve intenzivnosti in energij teh gama žarkov nadalje kažejo, da so ti delci kozmičnih žarkov v osrednjem območju naše Galaksije običajno bolj energični od tistih, ki jih merimo pada na Zemljino atmosfero. Možni razlogi za povečanje kozmičnih žarkov in višjih energij v središču naše Galaksije vključujejo odmev supernove, ki je eksplodiral pred desetimi leti, ali pa pospešek delcev iz super masivne črne luknje v samem središču naše Galaksije .
Gama žarki spominjajo na običajno svetlobo ali rentgenske žarke, vendar so veliko bolj energični. Vidna svetloba ima energijo približno en elektronvolt (1 eV), po fizikalnem pogledu. Rentgenski žarki so tisoč do milijonov eV. H.E.S.S. zazna zelo visokoenergijske fotone gama-žarkov z energijo milijon milijonov eV-jev ali en teraelektronvolt. Ti visokoenergijski gama žarki so precej redki; tudi za razmeroma močne astrofizične vire samo en gama žarki na mesec zadene kvadratni meter na vrhu Zemljine atmosfere.
Visokoenergijski delci iz vesolja nenehno bombardirajo Zemljino atmosfero iz vseh smeri. Njihove energije daleč presegajo tiste, ki jih je mogoče doseči z umetnimi pospeševalci delcev. Kozmične žarke je leta 1912 odkril Victor Hess, in čeprav jih že skoraj stoletje podrobno preučujemo, njihov izvor - pogosto razglašen za eno ključnih tem astrofizike - še vedno ni popolnoma razumljen. Pomemben zgodnji rezultat H.E.S.S. eksperiment je bil razkriti udarni val eksplozije supernove [1] kot mesto intenzivnega pospeška delcev
V nedavni objavi revije Nature mednarodni H.E.S.S. sodelovanje je poročalo o odkritju emisije gama žarkov iz kompleksa plinskih oblakov v bližini središča naše lastne Galaksije Mlečne poti. Ti velikanski oblaki vodikovega plina obsegajo količino plina, ki je enaka 50 milijonom masi sonca. Z zelo občutljivim H.E.S.S. teleskopi z gama žarki, je mogoče prvič pokazati, da ti oblaki žarejo v zelo visoko energijskih gama žarkih.
Ključno vprašanje našega razumevanja kozmičnih žarkov je njihova porazdelitev v vesolju. Ali prežemajo celotno Galaksijo enakomerno ali se njihova gostota in porazdelitev energije spreminjata, odvisno od lokacije v Galaksiji (na primer zaradi bližine pospeševalcev kozmičnih delcev)? Neposredne meritve kozmičnih žarkov lahko opravimo le znotraj našega osončja, ki se nahaja približno 25.000 svetlobnih let od središča Galaksije. Vendar pa podtapa astrofizikom omogoča raziskovanje kozmičnih žarkov drugje v Galaksiji; ko kosmični delci trčijo v medzvezdni delček plina, nastajajo gama žarki.
Osrednji del naše Galaksije je zapleten astronomski živalski vrt, ki vsebuje primere vseh vrst eksotičnih predmetov, ki jih astronomi poznajo, na primer ostanke eksplozij supernove in super masivno črno luknjo. Vsebuje tudi ogromne količine medzvezdnega plina, ki se nagiba v oblake. Če gama žarke odkrijejo iz smeri takega plinskega oblaka, lahko znanstveniki sklepajo o gostoti kozmičnih žarkov na lokaciji oblaka. Intenzivnost in porazdelitev energije teh gama žarkov odražata intenzivnost kozmičnih žarkov.
Pri nizki energiji približno 100 milijonov elektrovoltov (umetni pospeševalniki dosežejo energijo do 1.000.000 milijonov elektrovoltov) je to tehniko satelit EGRET uporabil za kartiranje kozmičnih žarkov v naši Galaksiji. Pri resnično visoki energiji - resnični domeni pospeševalcev kozmičnih žarkov - noben instrument še ni bil tako občutljiv, da bi lahko "videl" medzvezdne plinske oblake, ki se svetijo v zelo visoko energijskih gama žarkih. je prvič dokazal prisotnost kozmičnih žarkov v tem osrednjem območju naše Galaksije.
H.E.S.S. podatki kažejo, da gostota kozmičnih žarkov za pomemben dejavnik presega gostoto v sončni soseščini. Zanimivo je, da se ta razlika povečuje z naraščanjem energije, kar pomeni, da so bili kozmični žarki v zadnjem času pospešeni. Torej ti podatki namigujejo, da oblake osvetljuje bližnji pospeševalnik kozmičnih žarkov, ki je bil aktiven zadnjih deset tisoč let. Kandidati za take pospeševalnike so velikanska zvezdna eksplozija, ki se je v "novejši" zgodovini očitno oddaljila do središča naše Galaksije; drugo možno mesto pospeška je super masivna črna luknja v središču Galaksije. Jim Hinton, eden od znanstvenikov, ki sodelujejo pri odkritju, je zaključil: "To je le prvi korak. Seveda bomo še naprej usmerili svoje teleskope v središče Galaksije in si bomo prizadevali, da bomo natančno določili mesto pospeška - prepričan sem, da nas čakajo še dodatna razburljiva odkritja. "
Skupino visokoenergijskega stereoskopskega sistema (H.E.S.S.) sestavljajo znanstveniki iz Nemčije, Francije, Velike Britanije, Češke, Irske, Armenije, Južne Afrike in Namibije.
Rezultati so bili dobljeni s pomočjo teleskopov visokega energijskega stereoskopskega sistema (H.E.S.S.) v Namibiji na jugozahodu Afrike. Ta sistem štirih teleskopov s premerom 13 m je trenutno najobčutljivejši detektor zelo visoko energijskih gama žarkov. Te se absorbirajo v atmosferi, kjer dajejo kratkotrajen tuš delcev. H.E.S.S. teleskopi zaznajo šibke, kratke utripe modrikaste svetlobe, ki jih ti delci oddajajo (poimenovani Čerenkova svetloba, ki trajajo nekaj milijard sekund), zbirajo svetlobo z velikimi ogledali, ki se odbijajo na izjemno občutljive kamere. Vsaka slika daje položaj neba enega fotona gama-žarkov na nebu, količina zbrane svetlobe pa daje energijo začetnega gama žarka. Izdelava fotografij foto-za-fotonom omogoča H.E.S.S. za ustvarjanje zemljevidov astronomskih predmetov, ki se pojavljajo v gama žarkih.
H.E.S.S. Niz teleskopov predstavlja večletno gradbeno prizadevanje mednarodne ekipe več kot 100 znanstvenikov in inženirjev. Instrument je namibijski premier Theo-Ben Guirab odprl septembra 2004, njegovi prvi podatki pa so že povzročili številna pomembna odkritja, vključno s prvo astronomsko sliko udarnega vala supernove pri najvišjih energijah gama žarkov.
Izvirni vir: Društvo Max Planck
