В выпуске Science Magazine от 25 марта 2005 года группа международных астрофизиков, в состав которой входят британские астрономы из Даремского университета, высокоэнергетическая стереоскопическая система (HESS), сообщает о результатах первого деликатного исследования центральной части нашей галактики с очень высокой энергией. (VHE) гамма-лучи. В число обнаруженных новых объектов входят два «темных ускорителя» - таинственные объекты, которые испускают энергетические частицы, но, по-видимому, не имеют оптического или рентгеновского аналога.
Этот обзор обнаруживает в общей сложности восемь новых источников гамма-излучения VHE в диске нашей Галактики, по существу, удваивая число, известное при этих энергиях. Результаты вытеснили астрономию в ранее неизвестную область, расширив наши знания о Млечном Пути в новом режиме длины волны, открыв тем самым новое окно в нашей галактике.
Гамма-лучи создаются в экстремальных ускорителях космических частиц, таких как взрывы сверхновых, и дают уникальную картину процессов с высокой энергией, которые происходят в Млечном Пути. VHE гамма-астрономия - все еще молодое поле и H.E.S.S. проводит первую чувствительную съемку в этом диапазоне энергий, находя неизвестные ранее источники.
Особенно поразительным является то, что два из этих новых источников, открытых H.E.S.S. не имеют очевидных аналогов в более традиционных диапазонах длин волн, таких как оптическая и рентгеновская астрономия. Открытие гамма-излучения VHE от таких источников позволяет предположить, что они могут быть «темными ускорителями», как утверждает Стефан Функ из Института Макса Планка в Гейдельберге: «Эти объекты излучают излучение только в полосах с наивысшей энергией. Мы надеялись, что с новым инструментом, таким как H.E.S.S. мы бы обнаружили новые источники, но наш успех превзошел все наши ожидания ».
Доктор Паула Чедвик из Университета Дарема добавляет: «Многие из новых объектов, по-видимому, являются известными категориями источников, такими как остатки сверхновых и туманности пульсаров. Данные об этих объектах помогут нам понять ускорение частиц в нашей галактике более подробно; но обнаружение этих «темных ускорителей» стало неожиданностью. Не имея аналогов на других длинах волн, они на данный момент являются полной загадкой ».
Считается, что ускорители космических частиц ускоряют заряженные частицы, такие как электроны и ионы, воздействуя на эти частицы сильными ударными волнами. Гамма-лучи высокой энергии являются вторичными продуктами космических ускорителей, и их легче обнаружить, поскольку они движутся по прямой линии от источника, в отличие от заряженных частиц, которые отклоняются магнитными полями. Космические ускорители обычно видны на других длинах волн, а также на гамма-лучах VHE.
H.E.S.S. Массив идеально подходит для поиска этих новых объектов гамма-лучей VHE, поскольку помимо изучения объектов, видимых на других длинах волн, которые, как ожидается, станут источниками гамма-лучей очень высокой энергии, его широкое поле зрения (в десять раз больше диаметра Луны) означает что он может обследовать небо и обнаружить ранее неизвестные источники.
Еще одно важное открытие заключается в том, что новые источники появляются с типичным размером порядка десятой доли градуса; H.E.S.S. Прибор впервые обеспечивает достаточное разрешение и чувствительность, чтобы видеть такие структуры. Поскольку объекты группируются в пределах доли градуса от плоскости нашей Галактики, они, скорее всего, расположены на значительном расстоянии - в нескольких тысячах световых лет от Солнца - что означает, что эти ускорители космических частиц простираются на размер световых лет.
Результаты были получены с помощью телескопов High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) в Намибии, в Юго-Западной Африке. Эта система из четырех телескопов диаметром 13 м в настоящее время является наиболее чувствительным детектором гамма-излучения VHE, излучение в миллион миллионов раз более энергичное, чем видимый свет. Эти высокоэнергетические гамма-лучи довольно редки - даже для относительно сильных источников, только около одного гамма-луча в месяц достигает квадратного метра в верхней части земной атмосферы. Кроме того, поскольку они поглощаются в атмосфере, прямое обнаружение значительного количества редких гамма-лучей потребует спутника огромных размеров. H.E.S.S. Телескопы используют хитрость - они используют атмосферу в качестве детектора среды. Когда гамма-лучи поглощаются воздухом, они излучают короткие вспышки синего света, называемые черенковским, длительностью в несколько миллиардных долей секунды. Этот свет собран H.E.S.S. телескопы с большими зеркалами и чрезвычайно чувствительными камерами, которые можно использовать для создания изображений астрономических объектов в том виде, в каком они появляются в гамма-лучах.
H.E.S.S. Телескопы представляют собой несколько лет строительных работ международной команды из более чем 100 ученых и инженеров из Германии, Франции, Великобритании, Ирландии, Чехии, Армении, Южной Африки и страны пребывания Намибии. Инструмент был открыт в сентябре 2004 года премьер-министром Намибии Тео-Беном Гирабом, и его первые данные уже привели к ряду важных открытий, включая первое астрономическое изображение ударной волны сверхновой при самых высоких энергиях гамма-излучения.
Источник: пресс-релиз PPARC
