Bildkredit: ESA
ESA: s integrala gammastråleobservatorium har löst det diffusa glödet av gammastrålar i mitten av vår galax och har visat att det mesta produceras av hundra enskilda källor.
Integrals höga känslighet och pekande precision har gjort det möjligt för den att upptäcka dessa himmelobjekt där alla andra teleskoper i mer än trettio år inte sett något annat än en mystisk, oskarp dimma av gammastrålar ...
Under våren och hösten 2003 observerade Integral de centrala regionerna i vår galax och samlade en del av den ständiga glöd av diffusa lågenergiska gammastrålar som badar hela galaxen.
Dessa gammastrålar upptäcktes först i mitten av 1970-talet genom högflygande ballongburna experiment. Astronomer hänvisar till dem som den "mjuka" galaktiska gammastrålebakgrunden, med energier som liknar de som används i medicinsk röntgenutrustning.
Ursprungligen trodde astronomer att glödet orsakades av interaktioner som involverade atomerna i gasen som genomsyrar galaxen. Även om denna teori skulle kunna förklara den diffusa naturen hos utsläppet, eftersom gasen är allestädes närvarande, misslyckades den inte att matcha den observerade kraften hos gammastrålarna. Gamma-strålarna som produceras av de föreslagna mekanismerna skulle vara mycket svagare än de som observerats. Mysteriet har förblivit obesvarat i decennier.
Nu har Integrals fantastiska gammastråleteleskop IBIS, byggt för ESA av ett internationellt konsortium under ledning av huvudutredaren Pietro Ubertini (IAS / CNR, Rom, Italien), tydligt sett att istället för en dimma som produceras av det interstellära mediet, mest av gammastrålar kommer från enskilda himmelsföremål. Med tanke på tidigare, mindre känsliga instrument verkade dessa objekt smälta samman.
I ett papper som publicerades idag i Nature, rapporterar Francois Lebrun (CEA Saclay, Gif sur Yvette, Frankrike) och hans medarbetare upptäckten av 91 gammastrålekällor i riktning mot det galaktiska centret. Lebruns team inkluderar Ubertini och sjutton andra europeiska forskare med lång erfarenhet av astrofysik med hög energi. Till teamets överraskning faller nästan hälften av dessa källor inte i någon klass med kända gammastråleobjekt. De representerar förmodligen en ny population av gammastråleutgivare.
De första ledtrådarna om en ny klass av gammastråleobjekt kom i oktober förra året, då Integral upptäckte en spännande gammastrålekälla, känd som IGRJ16318-4848. Data från Integral och ESA: s andra högenergiobservatorium XMM-Newton antydde att detta objekt är ett binärt system, antagligen inklusive ett svart hål eller en neutronstjärna, inbäddad i en tjock kokong med kall gas och damm. När gas från den följeslagna stjärnan accelereras och sväljs av det svarta hålet, frigörs energi vid alla våglängder, mestadels i gammastrålarna.
Lebrun är dock försiktig att dra för tidiga slutsatser om källorna som upptäckts i det galaktiska centrumet. Andra tolkningar är också möjliga som inte involverar svarta hål. Till exempel kan dessa föremål vara resterna av exploderade stjärnor som drivs av snabbt roterande himmelska kraftverk, kända som pulsars.
Observationer med ett annat integrerat instrument (SPI, Spectrometer on Integral) kan ge Lebrun och hans team mer information om arten av dessa källor. SPI mäter energin från inkommande gammastrålar med exceptionell noggrannhet och gör det möjligt för forskare att få en bättre förståelse för de fysiska mekanismerna som genererar dem.
Oavsett den exakta karaktären hos dessa gammastrålkällor har Integrals observationer dock övertygande visat att energiproduktionen från dessa nya föremål står för nästan nittio procent av den mjuka gammastrålebakgrunden från Galaxy-centrum. Detta resultat väcker den lockande möjligheten att föremål av denna typ gömmer sig överallt i galaxen, inte bara i dess centrum.
Återigen är Lebrun försiktig och säger: ”Det är frestande att tro att vi helt enkelt kan extrapolera våra resultat till hela galaxen. Men vi har bara tittat mot dess centrum och det är en speciell plats jämfört med resten. ”
Nästa på Integrals lista över saker att göra är att utöka detta arbete till resten av Galaxy. Christoph Winkler, ESA: s integrerade projektforskare, säger: ”Vi måste nu arbeta med hela skivregionen i galaxen. Detta kommer att vara ett tufft och långt jobb för Integral. Men i slutet kommer belöningen att vara en uttömmande inventering av de mest energiska himmelsföremålen i galaxen. ”
Originalkälla: ESA News Release
