U broju časopisa Science za 25. ožujak 2005., tim međunarodnih astrofizičara visokog energetskog stereoskopskog sustava (HESS), uključujući britanske astronoma sa Sveučilišta u Durhamu, izvještava o rezultatima prvog osjetljivog istraživanja središnjeg dijela naše galaksije na vrlo visoku energiju (VHE) gama-zrake. Među otkrivenim novim predmetima su i dva „mračna akceleratora“ - tajanstveni objekti koji emitiraju energetske čestice, ali očigledno nemaju optički ili rendgenski snimak.
Ovo istraživanje otkriva ukupno osam novih izvora VHE gama-zraka na disku naše Galaksije, znatno udvostručujući broj poznat na tim energijama. Rezultati su gurnuli astronomiju u dotad nepoznatu domenu, proširujući naše znanje o Mliječnom putu u novom režimu valnih duljina i tako otvorili novi prozor naše galaksije.
Gama zrake proizvode se u ekstremnim akceleratorima kosmičkih čestica poput eksplozija supernove i pružaju jedinstven pogled na visokoenergetske procese koji djeluju u Mliječnom putu. VHE gama-astronomija još je mlado polje i H.E.S.S. provodi prvo osjetljivo istraživanje na ovom energetskom rasponu, pronalazeći dosad nepoznate izvore.
Posebno zapanjujuće je to što su dva nova izvora koja je otkrio H.E.S.S. nemaju očigledne usporedbe u konvencionalnijim opsezima valnih duljina, poput optičke i rendgenske astronomije. Otkrivanje VHE gama zraka iz takvih izvora upućuje na to da su oni možda „tamni akceleratori“, kao što potvrđuje i Stefan Funk iz Max-Planckovog instituta u Heidelbergu: „Čini se da ovi objekti emitiraju samo zračenje u najvišim energetskim pojasevima. Nadali smo se tome s novim instrumentom poput H.E.S.S. otkrili bismo neke nove izvore, ali naš uspjeh sada premašuje sva naša očekivanja. "
Dr Paula Chadwick sa Sveučilišta u Durhamu dodaje: "Čini se da su mnogi novi objekti poznate kategorije izvora, kao što su ostaci supernove i maglice pulsar vjetrova. Podaci o tim objektima pomoći će nam da detaljnije razumijemo ubrzanje čestica u našoj galaksiji; ali pronalazak tih 'tamnih akceleratora' bio je iznenađenje. Bez ikakvih kolega na drugim valnim duljinama, za sada su potpuna misterija. "
Smatra se da akceleratori kozmičkih čestica ubrzavaju nabijene čestice, poput elektrona i iona, djelujući na te čestice snažnim udarnim valovima. Visokoenergetske gama zrake sekundarni su proizvodi kozmičkih akceleratora i lakše ih je detektirati jer putuju u pravim linijama od izvora, za razliku od nabijenih čestica koje su odbijene magnetskim poljem. Kozmički akceleratori su obično vidljivi na drugim valnim duljinama kao i VHE gama zraci.
H.E.S.S. niz je idealan za pronalaženje ovih novih VHE objekata gama zraka, jer kao i za proučavanje objekata viđenih na drugim valnim duljinama za koje se očekuje da će biti izvori jako visokoenergetskih gama zraka, njegovo široko vidno polje (deset puta više od Mjesečevog promjera) znači da može pregledati nebo i otkriti ranije nepoznate izvore.
Drugo je važno otkriće da se novi izvori pojavljuju s tipičnom veličinom od desetine stupnja; H.E.S.S. instrument po prvi put pruža dovoljnu razlučivost i osjetljivost da se takve strukture vide. Budući da se objekti grupiraju unutar djelića stupnja od ravnine naše Galaksije, oni se najvjerojatnije nalaze na značajnoj udaljenosti - nekoliko 1000 svjetlosnih godina od sunca - što implicira da se ti akceleratori kozmičkih čestica protežu u veličini svjetlosnih godina.
Rezultati su dobiveni upotrebom teleskopa visokog energetskog stereoskopskog sustava (H.E.S.S.) u Namibiji, u jugozapadnoj Africi. Ovaj sustav od četiri teleskopa promjera 13 m trenutno je najosjetljiviji detektor VHE gama-zraka, zračenje milijun milijuna puta energičnije od vidljive svjetlosti. Ove visokoenergetske gama zrake su prilično rijetke - čak i za relativno jake izvore, samo oko gama zraka mjesečno pogodi kvadratni metar na vrhu zemljine atmosfere. Također, budući da su apsorbirani u atmosferi, za izravno otkrivanje znatnog broja rijetkih gama zraka potreban bi bio satelit ogromne veličine. H.E.S.S. teleskopi koriste trik - atmosferu koriste kao detektorski medij. Kad se gama zrake apsorbiraju u zraku, oni emitiraju kratke bljeskove plave svjetlosti, nazvane Cherenkov svjetlo, u trajanju od nekoliko milijardi sekunde. To svjetlo skuplja H.E.S.S. teleskopi s velikim zrcalima i izuzetno osjetljivim kamerama i mogu se koristiti za stvaranje slika astronomskih objekata dok se pojavljuju u gama-zrakama.
H.E.S.S. teleskopi predstavljaju višegodišnje građevinske napore međunarodnog tima više od 100 znanstvenika i inženjera iz Njemačke, Francuske, Velike Britanije, Irske, Češke, Armenije, Južne Afrike i zemlje domaćina Namibije. Instrument je u rujnu 2004. godine otvorio namibijski premijer, Theo-Ben Guirab, a njegovi prvi podaci već su rezultirali brojnim važnim otkrićima, uključujući i prvu astronomsku sliku udarnog vala supernove pri najvećim energijama gama zraka.
Izvorni izvor: PPARC News Release
