I den 25. marts 2005-udgave af Science Magazine rapporterer teamet af høje energi-stereoskopiske system (HESS) af internationale astrofysikere, herunder britiske astronomer fra University of Durham, resultaterne af en første følsom undersøgelse af den centrale del af vores galakse i meget høj energi (VHE) gammastråler. Blandt de nye opdagede objekter indgår to 'mørke acceleratorer' - mystiske genstande, der udsender energiske partikler, men alligevel tilsyneladende ikke har nogen optisk eller røntgenstråle.
Denne undersøgelse afslører i alt otte nye kilder til VHE-gamma-stråler på disken på vores Galaxy, hvilket i det væsentlige fordobler det antal, der er kendt ved disse energier. Resultaterne har skubbet astronomi ind i et tidligere ukendt domæne, hvilket udvider vores viden om Mælkevejen i et nyt bølgelængdestyrke og derved åbner et nyt vindue på vores galakse.
Gamma-stråler produceres i ekstreme kosmiske partikelacceleratorer såsom supernovaeksplosioner og giver et unikt billede af de høje energiprocesser, der arbejder i Mælkevejen. VHE gamma-ray astronomi er stadig et ungt felt, og H.E.S.S. udfører den første følsomme undersøgelse i dette energiområde og finder tidligere ukendte kilder.
Særligt bedøvelse er, at to af disse nye kilder opdaget af H.E.S.S. har ingen åbenlyse modstykker i mere konventionelle bølgelængdebånd såsom optisk og røntgenstråling. Opdagelsen af VHE-gamma-stråler fra sådanne kilder antyder, at de kan være ”mørke acceleratorer”, som Stefan Funk fra Max-Planck Institut i Heidelberg bekræfter: ”Disse objekter ser ud til kun at udsende stråling i de højeste energibånd. Vi havde håbet, at det med et nyt instrument som H.E.S.S. vi vil opdage nogle nye kilder, men den succes, vi har nu, overstiger alle vores forventninger. ”
Dr. Paula Chadwick fra University of Durham tilføjer ”Mange af de nye objekter ser ud til at være kendte kategorier af kilder, såsom supernovarester og pulsarvindnebularer. Data om disse objekter vil hjælpe os med at forstå partikelacceleration i vores galakse mere detaljeret; men at finde disse 'mørke acceleratorer' var en overraskelse. Uden noget modstykke i andre bølgelængder er de for øjeblikket et komplet mysterium. ”
Kosmiske partikelacceleratorer menes at accelerere ladede partikler, såsom elektroner og ioner, ved at virke på disse partikler med stærke stødbølger. Hma-energi gamma-stråler er sekundære produkter fra de kosmiske acceleratorer og er lettere at opdage, fordi de bevæger sig i lige linjer fra kilden, i modsætning til ladede partikler, der afbøjes af magnetiske felter. De kosmiske acceleratorer er normalt synlige ved andre bølgelængder såvel som VHE-gammastråler.
H.E.S.S. array er ideel til at finde disse nye VHE gammastråleobjekter, fordi såvel som at studere objekter, der ses på andre bølgelængder, der forventes at være kilder til meget høje energi gammastråler, betyder dets brede synsfelt (ti gange Månens diameter) at det kan undersøge himlen og finde tidligere ukendte kilder.
En anden vigtig opdagelse er, at de nye kilder vises med en typisk størrelse i størrelsesordenen en tiendedel grad; H.E.S.S. instrument for første gang giver tilstrækkelig opløsning og følsomhed til at se sådanne strukturer. Da objekter klynger sig inden for en brøkdel af en grad fra planet til vores Galaxy, er de sandsynligvis placeret i en betydelig afstand - flere 1000 lysår fra solen - hvilket indebærer, at disse kosmiske partikelacceleratorer strækker sig over en størrelse af lysår.
Resultaterne blev opnået under anvendelse af High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) -teleskoper i Namibia, i det sydvestlige Afrika. Dette system med fire teleskoper på 13 m i diameter er i øjeblikket den mest følsomme detektor for VHE-gamma-stråler, som er en million millioner gange mere energisk end det synlige lys. Disse gamma-stråler med høj energi er ret sjældne - selv for relativt stærke kilder rammer kun ca. en gammastråle pr. Måned en kvadratmeter øverst i jordens atmosfære. Da de absorberes i atmosfæren, ville en direkte detektion af et betydeligt antal af de sjældne gammastråler også kræve en satellit af enorm størrelse. H.E.S.S. teleskoper bruger et trick - de bruger atmosfæren som detektormedium. Når gammastråler optages i luften, udsender de korte blitzblitz, kaldet Cherenkov-lys, der varer et par milliarddels sekund. Dette lys indsamles af H.E.S.S. teleskoper med store spejle og ekstremt følsomme kameraer og kan bruges til at skabe billeder af astronomiske objekter, som de vises i gammastråler.
H.E.S.S. teleskoper repræsenterer flere års konstruktionsindsats fra et internationalt team på mere end 100 forskere og ingeniører fra Tyskland, Frankrig, Storbritannien, Irland, Den Tjekkiske Republik, Armenien, Sydafrika og værtslandet Namibia. Instrumentet blev indviet i september 2004 af den namibiske premierminister, Theo-Ben Guirab, og dets første data har allerede resulteret i en række vigtige opdagelser, herunder det første astronomiske billede af en supernova-shockbølge ved de højeste gammastråle-energier.
Original kilde: PPARC nyhedsmeddelelse
