Computerillustration af mikroquasar LS5039. Billedkredit: PPARC. Klik for at forstørre.
I en nylig udgave af Science Magazine rapporterer teamet af høje energi-stereoskopiske systemer (H.E.S.S.) af internationale astrofysikere opdagelsen af en anden ny type VMA-gamma ray-kilde.
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.
Det objekt, der producerer strålingen med høj energi, menes at være en 'mikroquasar'. Disse objekter består af to stjerner i kredsløb omkring hinanden. Den ene stjerne er en almindelig stjerne, men den anden har brugt alt dets kernebrændstof og efterladt et kompakt lig. Afhængig af massen af stjernen, der producerede den, er dette kompakte objekt enten en neutronstjerne eller et sort hul, men begge veje trækker dets stærke tyngdekraft stof fra sin ledsagerstjerne. Denne sag spiraler ned mod neutronstjernen eller det sorte hul på en lignende måde som vand, der spiral ned ad en plughole.
Nogle gange modtager det kompakte objekt imidlertid mere stof, end det kan klare. Materialet sprøjtes derefter væk fra systemet i en stråle af stof, der bevæger sig i hastigheder tæt på lysets, hvilket resulterer i en mikroquasar. Kun et par sådanne genstande vides at eksistere i vores galakse, og en af dem, et objekt kaldet LS5039, er nu blevet opdaget af H.E.S.S. hold.
Faktisk er den virkelige natur LS5039 noget af et mysterium. Det er ikke klart, hvad det kompakte objekt er. Nogle af egenskaberne antyder, at det er en neutronstjerne, nogle at det er et sort hul. Ikke kun det, men jetjet er ikke meget af en jet; selvom det bevæger sig med ca. 20% af lysets hastighed, hvilket kan virke meget, i sammenhæng med disse objekter er det faktisk ret langsomt.
Det er heller ikke klart, hvordan gammastrålerne produceres. Som Dr. Guillaume Dubus fra Ecole Polytechnique påpeger ”Vi burde virkelig ikke have fundet dette objekt. Meget høje energi gamma-stråler, der udsendes tæt på ledsagerstjernen, er mere tilbøjelige til at blive absorberet, hvilket skaber en sag / antimaterie-kaskade end at flygte fra systemet. ”
Dr. Paula Chadwick fra University of Durham tilføjer ”Det er meget spændende at have tilføjet en anden klasse af genstande til det voksende katalog over gammastrålekilder. Det er et spændende objekt - det vil tage flere observationer at finde ud af, hvad der foregår derinde. ”
H.E.S.S. array er ideel til at finde nye VHE gammastråleobjekter; fordi det er bredt synsfelt (ti gange Månens diameter) betyder, at det kan undersøge himlen og opdage tidligere ukendte kilder.
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 - stråling, der er en million millioner gange mere energisk end det synlige lys. Disse gamma-stråler med høj energi er ganske sjældne, selv for relativt stærke kilder; kun cirka en gammastråle pr. måned rammer 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
