Cosmos tidak bersinar di mana-mana

HESS: Radiasi Gamma lebih sengit di pusat Bima Sakti daripada dekat Bumi

Wilayah di sekitar pusat galaksi, diambil dengan HESS Above: Imej dalam sinar gamma dari rantau ini di sekitar pusat galaksi. Dua sumber mendominasi: HESS J1745-290, sebuah musim misterius yang terletak di tengah-tengah galaksi dan pada jarak kira-kira satu darjah dari sisa supernova G0.9 + 0.1. Bawah: Imej rantau yang sama, tetapi selepas pengurangan kedua-dua sumber yang kuat, yang membuat pelepasan dengan keamatan yang lebih lemah kelihatan. Skala warna disesuaikan dengan sewajarnya. Pelepasan radiasi gamma yang luas di sepanjang bidang galaksi jelas terlihat, serta sumber misteri lain: HESS J1745-303. Garis putus-putus menunjukkan satah galaksi, cincin putih kedudukan sumber yang ditolak melalui HESS © HESS kerjasama
membaca dengan kuat

Sinaran gamma yang sangat kuat dari arah awan gas gergasi di pusat galaksi kita kini telah dikesan oleh astrophysicists dari projek HESS antarabangsa. Radiasi tersebut dipercayai akan dilepaskan dalam perlanggaran sinaran kosmik dengan awan gas interstellar.

Oleh kerana kepekaan tinggi empat teleskop cermin yang digabungkan HESS (Sistem Stereoskopik Tenaga Tinggi) di Namibia, para penyelidik dapat menunjukkan bahawa radiasi kosmik di pusat Bima Sakti bukan sahaja mempunyai tenaga yang lebih tinggi, tetapi juga ketumpatan yang lebih tinggi daripada sistem solar kita. Satu penjelasan yang mungkin untuk fenomena ini, para penyelidik dalam isu terkini jurnal sains Alam, mungkin merupakan letupan supernova yang terdahulu dan percepatan zarah besar melalui lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita.

Awan gas raksasa terbuat dari hidrogen dan mempunyai massa kira-kira 50 juta kali matahari kita.

Pengeboman dengan radiasi kosmik

Radiasi gamma adalah sinaran elektromagnetik, serta sinaran cahaya atau X-ray, tetapi dengan tenaga yang lebih tinggi. Teleskop HESS mengesan sinaran gamma yang sangat tinggi tenaga dengan tenaga sehingga seribu bilion elektron voltan (voltan teraelectron, TeV). Sinar ini amat jarang berlaku: walaupun dari sumber yang agak kuat, hanya kira-kira satu foton sebulan dan meter persegi yang menyentuh atmosfer bumi.

Sinaran kosmik pula adalah zarah tenaga tinggi yang menembusi ruang. Mereka sentiasa membombardir suasana Bumi dari semua arah dan mempunyai tenaga yang lebih tinggi daripada yang boleh dicapai dengan pemecut zarah daratan bumi. Sejak penemuannya oleh Victor Hess pada tahun 1912, dan walaupun abad penyelidikan yang sengit, asal usulnya masih belum difahami sepenuhnya. Salah satu hasil penting yang pertama dalam eksperimen HESS ialah mengenal pasti gelombang kejutan letupan supernova sebagai tapak pecutan zarah yang sengit. paparan

Persoalan penting untuk memahami asal-usul dan sifat radiasi kosmik ialah pengedaran spasialnya. Adakah radiasi kosmik sama rata di seluruh galaksi kita atau apakah spektrum kepadatan dan tenaganya berbeza-beza dalam galaksi, contohnya, berhampiran pemecut zarah kosmik? Pengukuran langsung sinar kosmik hanya boleh dilakukan di dalam sistem solar kami, yang terletak kira-kira 25, 000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Walau bagaimanapun, helah membolehkan ahli astrofizik mengkaji sinar kosmik di tempat lain di galaksi dengan memerhatikan sinar gamma yang dihasilkan oleh perlanggaran sinar kosmik dengan awan molekul gas interstellar.

A "zoo" dengan objek kosmik eksotik

Bahagian dalaman galaksi kita adalah 'zoo' kompleks dengan contoh-contoh dari semua kelas objek kosmik eksotik yang diketahui oleh ahli astronomi. Ia mengandungi, antara lain, lubang hitam supermasif, sisa letupan supernova dan awan gas hidrogen raksasa. Sekiranya sekarang boleh mengesan radiasi gamma dari awan gas ini, ini membolehkan saintis menyimpulkan ketumpatan dan spektrum tenaga radiasi kosmik di lokasi awan.

Pada tenaga yang agak rendah kira-kira 100 juta volt elektron, teknik ini digunakan oleh eksperimen satelit EGRET untuk memetakan sinar kosmik di galaksi kita. Pada tenaga yang sangat tinggi - domain sebenar pemecut kosmik - instrumen tidak cukup sensitif untuk "melihat" cahaya awan gas interstellar dalam cahaya radiasi gamma. Dengan bantuan teleskop HESS, luminaire ini telah terbukti buat kali pertama.

Jim Hinton, salah seorang saintis yang terlibat dalam penemuan itu, menyimpulkan: "Bukti ini merupakan langkah pertama yang penting. Kami akan, tentu saja, terus mengarahkan teleskop kami ke Pusat Galactic untuk mengenal pasti lokasi sebenar pemecut ini. Saya pasti ada penemuan yang lebih menarik untuk datang. "

Pusat Galactic kelihatan

Mengejutkan para penyelidik, data HESS menunjukkan bahawa ketumpatan sinaran kosmik di tengah-tengah galaksi kita adalah faktor penting yang lebih besar daripada sistem solar kita. Di samping itu, semakin tinggi tenaga radiasi, semakin besar perbezaannya. Kedua-dua pemerhatian ini menunjukkan bahawa terdapat "pemula sinar kosmik" muda di dekat awan gas yang aktif sekitar 10, 000 tahun yang lalu. Calon yang berpotensi untuk pemecut ini adalah bintang gergasi di dekat pusat galaksi atau lubang hitam supermasif di pusat galaksi Milky Way kami.

(MPG, 09.02.2006 - DLO)