Гама-изображението на региона на галактическия център, направено от H.E.S.S. Щракнете за уголемяване
Астрофизици, използващи H.E.S.S. Очаква се тези гама-лъчи да се получат от още по-енергийните частици на космическите лъчи, които проникват в цялата ни Галактика и се разбиват в облаците. Въпреки това, благодарение на изключителната чувствителност на инструмента HESS в този енергиен обхват, прецизните измервания на интензитета и енергиите на тези гама-лъчи допълнително показват, че в централната област на нашата Галактика тези частици от космически лъчи обикновено са по-енергични от тези, измерени падащи върху земната атмосфера. Възможните причини, поради които космическите лъчи са засилени и с по-високи енергии в сърцето на нашата Галактика, включват ехото на свръхнова, която избухна преди около десет хиляди години, или спукване на ускорение на частици от супер масивната черна дупка в самия център на нашата Галактика ,
Гама лъчите приличат на нормална светлина или рентгенови лъчи, но са много по-енергични. Видимата светлина има енергия от около един електронволт (1 eV), по физическо изражение. Рентгеновите лъчи са хиляди до милиони eV. H.E.S.S. открива много високоенергийни гама-лъчи фотони с енергия от милион милиона eVs или един тераелектронволт. Тези високоенергийни гама лъчи са доста редки; дори за сравнително силни астрофизични източници само около един гама лъч на месец удря квадратен метър в горната част на земната атмосфера.
Високо енергийните частици от космоса непрекъснато бомбардират земната атмосфера от всички посоки. Техните енергии далеч надвишават тези, които могат да бъдат достигнати с помощта на ускорители на частици, направени от човека. Космическите лъчи са открити през 1912 г. от Виктор Хес и макар да са подробно проучени в продължение на почти един век, произходът им - често деклариран като една от ключовите теми на астрофизиката - все още не е напълно изяснен. Един важен ранен резултат от H.E.S.S. експериментът беше да се разкрие ударна вълна на свръхнова [1] като място на интензивно ускорение на частиците
В скорошна публикация в сп. Nature, международното H.E.S.S. сътрудничество съобщава за откриването на гама-излъчване от комплекс от газови облаци близо до центъра на нашата собствена галактика Млечен път. Тези гигантски облаци от водороден газ обхващат количество газ, еквивалентно на 50 милиона пъти по-голямо от масата на слънцето. Със силно чувствителния H.E.S.S. телескопи с гама-лъчи, е възможно за първи път да се покаже, че тези облаци светят в много високо енергийни гама-лъчи.
Един от основните въпроси в нашето разбиране за космическите лъчи е тяхното разпределение в пространството. Проникват ли равномерно цялата Галактика, или плътността и разпределението им в енергия варират в зависимост от местоположението в Галактиката (например, поради близостта на ускорителите на космически частици)? Директните измервания на космическите лъчи могат да се правят само в нашата Слънчева система, разположена на около 25 000 светлинни години от центъра на Галактиката. Въпреки това, една измама позволява на астрофизиците да изследват космическите лъчи на други места в Галактиката; когато частица от космически лъчи се сблъска с междузвездна газова частица, се получават гама лъчи.
Централната част на нашата Галактика е сложен астрономически зоопарк, съдържащ примери за всеки вид екзотичен обект, известен на астрономите, като останките от експлозии на свръхнови и свръхмасова черна дупка. Освен това съдържа огромни количества междузвезден газ, който има склонност да се слепва в облаци. Ако гама лъчи бъдат открити от посоката на такъв газов облак, учените могат да установят плътността на космическите лъчи на мястото на облака. Интензитетът и разпределението в енергията на тези гама лъчи отразява интензивността на космическите лъчи.
При ниски енергии около 100 милиона електронволта (създадени от човека ускорители достигат енергия до 1 000 000 милиона електронволта) тази техника се използва от сателита EGRET за картографиране на космическите лъчи в нашата Галактика. При наистина високи енергии - истинската област на ускорителите на космически лъчи - нито един инструмент не е бил толкова чувствителен, за да „вижда“ междузвездни газови облаци, блестящи в много високо енергийни гама лъчи. е доказал за първи път присъствието на космически лъчи в този централен регион на нашата Галактика.
H.E.S.S. Данните показват, че плътността на космическите лъчи надвишава тази в слънчевия квартал по значителен фактор. Интересното е, че тази разлика се увеличава с увеличаването на енергията, което означава, че космическите лъчи са били ускорени наскоро. И така, тези данни намекват, че облаците са осветени от близкия космически ускорител, който е бил активен през последните десет хиляди години. Кандидатите за такива ускорители са гигантска звездна експлозия, която очевидно избухна близо до сърцето на нашата Галактика в „скорошната“ история; друго възможно място за ускорение е супермасивната черна дупка в центъра на Галактиката. Джим Хинтън, един от учените, участващи в откритието, заключава: „Това е само първата стъпка. Разбира се, ние продължаваме да насочваме телескопите си към центъра на Галактиката и ще работим усилено, за да определим точното място за ускорение - сигурен съм, че предстоят още вълнуващи открития. "
Екипът на високоенергийната стереоскопична система (H.E.S.S.) се състои от учени от Германия, Франция, Великобритания, Чехия, Ирландия, Армения, Южна Африка и Намибия.
Резултатите са получени с помощта на високоенергийни стереоскопични системи (H.E.S.S.) телескопи в Намибия, в югозападна Африка. Тази система от четири телескопа с диаметър 13 м в момента е най-чувствителният детектор на много високоенергийни гама лъчи. Те се абсорбират в атмосферата, където придават краткотраен душ от частици. H.E.S.S. телескопите откриват слабите къси проблясъци на синкава светлина, които тези частици излъчват (наречени Черенков светлина, траещи няколко милиарда секунди), събирайки светлината с големи огледала, които се отразяват върху изключително чувствителни камери. Всяко изображение дава позицията в небето на един фотонен гама-лъч, а количеството на събраната светлина дава енергията на първоначалния гама-лъч. Изграждането на изображенията фотон по фотон позволява H.E.S.S. да се създават карти на астрономически обекти, тъй като те се появяват в гама лъчи.
H.E.S.S. телескопният масив представлява многогодишно строително усилие от международен екип от повече от 100 учени и инженери. Инструментът бе открит през септември 2004 г. от премиера на Намибия Тео-Бен Гираб и първите му данни вече доведоха до редица важни открития, включително първото астрономическо изображение на ударна вълна на свръхнова при най-високите енергии на гама-лъчи.
Оригинален източник: Обществото на Макс Планк
