V čísle časopisu Science Magazine z 25. marca 2005, tím medzinárodných energetických astrofyzikov, vrátane astronómov Spojeného kráľovstva z University of Durham, hlási tím prvého citlivého prieskumu centrálnej časti našej galaxie vo veľmi vysokej energii. (VHE) gama lúče. Medzi nové objavené objekty patria dva „temné urýchľovače“ - záhadné objekty, ktoré emitujú energetické častice, ale zjavne nemajú žiadny optický ani röntgenový ekvivalent.
Tento prieskum odhalil celkom osem nových zdrojov VHE gama lúčov na disku našej Galaxie, čo v podstate zdvojnásobuje počet známych pri týchto energiách. Výsledky posunuli astronómiu do predtým neznámej oblasti, čím sa rozšírili naše znalosti o Mliečnej dráhe v novom režime vlnových dĺžok, čím sa otvorilo nové okno v našej galaxii.
Gama lúče sa vyrábajú v extrémnych urýchľovačoch kozmických častíc, ako sú výbuchy supernov a poskytujú jedinečný pohľad na procesy vysokej energie pri práci na Mliečnej dráhe. Astronómia gama lúčov VHE je stále mladým poľom a H.E.S.S. vykonáva prvý citlivý prieskum v tomto energetickom rozsahu a zisťuje predtým neznáme zdroje.
Obzvlášť ohromujúce je, že dva z týchto nových zdrojov objavil H. E. S. S. nemajú zrejmé náprotivky v konvenčných pásmach vlnových dĺžok, ako je optická a röntgenová astronómia. Objav gama lúčov VHE z týchto zdrojov naznačuje, že môžu byť „urýchľovačmi tmy“, ako potvrdzuje Stefan Funk z inštitútu Max-Planck v Heidelbergu: „Zdá sa, že tieto objekty vyžarujú žiarenie iba v najvyšších energetických pásmach. Dúfali sme, že s novým nástrojom ako H.E.S.S. odhalili by sme nejaké nové zdroje, ale úspech, ktorý máme, prekračuje všetky naše očakávania. “
Dr Paula Chadwick z University of Durham dodáva: „Zdá sa, že veľa nových objektov sú známe kategórie zdrojov, ako sú zvyšky supernovy a veterné hmloviny pulsar. Údaje o týchto objektoch nám pomôžu podrobnejšie pochopiť zrýchlenie častíc v našej galaxii; ale nájdenie týchto „temných urýchľovačov“ bolo prekvapením. Bez náprotivku na iných vlnových dĺžkach sú v súčasnosti úplným tajomstvom. “
Predpokladá sa, že urýchľovače kozmických častíc urýchľujú nabité častice, ako sú elektróny a ióny, pôsobením na tieto častice so silnými nárazovými vlnami. Vysokoenergetické gama lúče sú sekundárnymi produktmi kozmických urýchľovačov a dajú sa ľahšie zistiť, pretože na rozdiel od nabitých častíc, ktoré sa vychyľujú magnetickými poľami, putujú priamo zo zdroja. Kozmické urýchľovače sú zvyčajne viditeľné na iných vlnových dĺžkach, ako aj vo VHE gama lúčoch.
H.E.S.S. pole je ideálne na nájdenie týchto nových VHE objektov gama lúčov, pretože rovnako ako štúdium objektov videných na iných vlnových dĺžkach, ktoré sa očakávajú ako zdroje vysokoenergetických gama lúčov, jeho široké zorné pole (desaťnásobok priemeru Mesiaca) znamená že môže skúmať oblohu a objavovať predtým neznáme zdroje.
Ďalším dôležitým objavom je, že nové zdroje sa objavujú s typickou veľkosťou rádovo desatiny stupňa; H.E.S.S. nástroj po prvý raz poskytuje dostatočné rozlíšenie a citlivosť na zobrazenie takýchto štruktúr. Pretože sa objekty zhlukujú do zlomku stupňa od roviny našej Galaxie, sú s najväčšou pravdepodobnosťou umiestnené vo významnej vzdialenosti - niekoľko 1000 svetelných rokov od Slnka - čo znamená, že tieto urýchľovače kozmických častíc sa rozprestierajú na veľkosť svetelných rokov.
Výsledky sa získali s použitím ďalekohľadov s vysokým energetickým stereoskopickým systémom (H.E.S.S.) v Namíbii v juhozápadnej Afrike. Tento systém štyroch ďalekohľadov s priemerom 13 m je v súčasnosti najcitlivejším detektorom gama lúčov VHE, ktorý vyžaruje miliónkrát viac energie ako viditeľné svetlo. Tieto vysoko energetické lúče gama žiarenia sú pomerne zriedkavé - dokonca aj v prípade pomerne silných zdrojov zasahuje iba jeden gama lúč mesačne meter štvorcový v hornej časti zemskej atmosféry. Tiež, pretože sú absorbované v atmosfére, priama detekcia značného množstva vzácnych gama lúčov by vyžadovala satelit veľkej veľkosti. H.E.S.S. ďalekohľady využívajú trik - používajú atmosféru ako detektorové médium. Keď sa gama lúče absorbujú vo vzduchu, vydávajú krátke záblesky modrého svetla, pomenované Cherenkovovo svetlo, ktoré trvajú niekoľko miliárd sekúnd za sekundu. Toto svetlo sa zhromažďuje H.E.S.S. ďalekohľady s veľkými zrkadlami a mimoriadne citlivými kamerami a môžu sa použiť na vytváranie obrázkov astronomických objektov, ktoré sa objavujú v lúčoch gama.
H.E.S.S. ďalekohľady predstavujú niekoľko rokov stavebného úsilia medzinárodného tímu viac ako 100 vedcov a inžinierov z Nemecka, Francúzska, Veľkej Británie, Írska, Českej republiky, Arménska, Južnej Afriky a hostiteľskej krajiny Namíbia. Tento nástroj slávnostne otvoril v septembri 2004 namíbijský premiér Theo-Ben Guirab a jeho prvé údaje už viedli k mnohým dôležitým objavom vrátane prvého astronomického obrazu šokovej vlny supernovy pri najvyšších gama-lúčových energiách.
Pôvodný zdroj: PPARC News Release
