Datorillustration av mikroquasar LS5039. Bildkredit: PPARC. Klicka för att förstora.
I en nylig utgåva av Science Magazine rapporterar teamet av internationella astrofysiker från High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) upptäckten av en annan ny typ av gammastrålekälla för mycket hög energi (VHE).
Gamma-strålar produceras i extrema kosmiska partikelacceleratorer som supernovaexplosioner och ger en unik bild av de högenergiprocesser som arbetar i Vintergatan. VHE gammastrålastronomi är fortfarande ett ungt område och H.E.S.S. genomför den första känsliga undersökningen inom detta energiområde och hittar tidigare okända källor.
Objektet som producerar strålningen med hög energi anses vara en 'mikrokasar'. Dessa objekt består av två stjärnor i bana runt varandra. En stjärna är en vanlig stjärna, men den andra har använt allt sitt kärnbränsle och lämnat ett kompakt lik. Beroende på massan på stjärnan som producerade den är detta kompakta objekt antingen en neutronstjärna eller ett svart hål, men i vilket fall som helst dess starka gravitationskraft drar in materien från sin följeslagare. Denna materia spiral ner mot neutronstjärnan eller det svarta hålet, på liknande sätt som vatten som spiral ner i en plughole.
Ibland får emellertid det kompakta objektet mer materia än det klarar av. Materialet sprutas sedan bort från systemet i en stråle av materia som rör sig med hastigheter nära ljusets ljus, vilket resulterar i en mikrokvasar. Endast några sådana föremål är kända för att existera i vår galax och ett av dem, ett objekt som heter LS5039, har nu upptäckts av H.E.S.S. team.
Faktum är att den verkliga naturen LS5039 är något av ett mysterium. Det är inte klart vad det kompakta objektet är. Några av egenskaperna antyder att det är en neutronstjärna, andra att det är ett svart hål. Inte bara det, utan jet är inte mycket av en jet; även om den rör sig med cirka 20% av ljusets hastighet, vilket kan tyckas mycket, i samband med dessa objekt är det faktiskt ganska långsamt.
Det är inte heller klart hur gammastrålarna produceras. Som Dr. Guillaume Dubus från Ecole Polytechnique påpekar ”Vi borde verkligen inte ha upptäckt detta objekt. Mycket höga energi-gammastrålar som släpps ut nära medföljande stjärna är mer benägna att absorberas, vilket skapar en materia / antimateriell kaskad än att fly från systemet. ”
Dr Paula Chadwick från University of Durham tillägger ”Det är väldigt spännande att ha lagt till en annan klass av objekt till den växande katalogen över gammastrålekällor. Det är ett spännande objekt - det kommer att ta fler observationer för att ta reda på vad som händer där. "
H.E.S.S. array är idealisk för att hitta nya VHE-gammastråleobjekt; eftersom det är ett brett synfält (tio gånger månens diameter) betyder det att det kan undersöka himlen och upptäcka tidigare okända källor.
Resultaten erhölls med hjälp av High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) -teleskop i Namibia, i sydvästra Afrika. Detta system med fyra teleskop med en diameter på 13 m är för närvarande den mest känsliga detektorn för VHE-gammastrålar - strålning som är en miljon miljoner gånger mer energisk än det synliga ljuset. Dessa gammastrålar med hög energi är ganska sällsynta även för relativt starka källor; bara cirka en gammastråle per månad träffar en kvadratmeter högst upp i jordens atmosfär. Eftersom de absorberas i atmosfären, skulle en direkt detektering av ett betydande antal av de sällsynta gammastrålarna kräva en satellit av enorm storlek. H.E.S.S. teleskop använder ett trick - de använder atmosfären som detektormedium. När gammastrålar absorberas i luften avger de korta blinkar med blått ljus, med namnet Cherenkov-ljus, som varar några miljarder sekund. Detta ljus samlas in av H.E.S.S. teleskop med stora speglar och extremt känsliga kameror och kan användas för att skapa bilder av astronomiska föremål som de visas i gammastrålar.
H.E.S.S. teleskop representerar flera års bygginsats av ett internationellt team med mer än 100 forskare och ingenjörer från Tyskland, Frankrike, Storbritannien, Irland, Tjeckien, Armenien, Sydafrika och värdlandet Namibia. Instrumentet invigdes i september 2004 av den namibiska premiärministern, Theo-Ben Guirab, och dess första data har redan resulterat i ett antal viktiga upptäckter, inklusive den första astronomiska bilden av en supernovachockvåg vid de högsta gammastrålenergierna.
Originalkälla: PPARC-nyhetsmeddelande
