.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.81391.html

статья Найден новый суперисточник гамма-лучей неизвестной природы в нашей Галактике

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 15.12.2004
Реклама
.

Карта неба, отображающая интенсивность гамма-излучения, испускаемого источником TeV J2032+4130, с сайта www.edpsciences.org

Группе европейских астрономов, работающих в германском городе Гейдельберг, и их коллегам из коллаборации HEGRA удалось найти новый неидентифицированный очень высокоэнергетичный источник гамма-излучения в нашей Галактике. Источник, обозначенный как TeV J2032+4130, обнаружен с помощью системы телескопов наземного базирования, отображающей черенковское излучение. Эта система - Imaging Atmosphere Cherenkov Telescope System - состоит из пяти телескопов и предназначена для того, чтобы улавливать вторичное излучение, производимое высокоэнергетичными частицами, взаимодействующими с земной атмосферой.

Открытие TeV J2032+4130 представляет большой научный интерес, поскольку подобные высокоэнергетические источники в нашей Галактике чрезвычайно редки, большинство их находится за пределами Млечного пути. К тому же особо интригующим считается то, что данный источник не сопровождается никакими сопутствующими эффектами в других длинах волн, и даже в рентгеновском диапазоне ничего в этой области неба не обнаруживается. Новая находка заставляет вспомнить и о недавнем открытии еще одного мощного неидентифицированного источника, позволяя говорить о новом классе высокоэнергетических источников гамма-излучения неизвестной природы.

В общем потоке космических частиц гамма-излучение можно выделить за счет того, что, в отличие от нейтральных гамма-квантов, заряженные частицы приходят в земную атмосферу изотропно со всех направлений. Дело в том, что траектории заряженных частиц космических лучей в ходе их путешествия к Земле преломляются под воздействием галактических и межгалактических магнитных полей, "забывая" таким образом свое изначальное направление. Напротив, гамма-лучи как незаряженные частицы не испытывают воздействия магнитных полей и к Земле следуют прямым путем, сохраняя таким образом важнейшую информацию о породивших их источниках. Проверяя, прибывает ли данная порция излучения с одного-единственного направления или со всех направлений разом, можно отличить, чем она порождается - заряженными космическими частицами или гамма-лучами.

Наблюдения в области гамма-излучения сверхвысоких энергий посредством наземных установок проводятся начиная с 60-х годов прошлого века. А на протяжении последнего десятка лет были основаны сразу несколько наземных обсерваторий, перед которыми ставилась задача по обнаружению гамма-излучения из самого верхнего энергетического диапазона. Принцип действия у всех подобных установок один и тот же - регистрируется то вторичное излучение, что возникает при взаимодействии высокоэнергетических (и обладающих высокой проникающей способностью) гамма-квантов с земной атмосферой (то есть в качестве "рабочего вещества" используется окружающий нас воздушный океан). Речь идет о так называемом черенковском излучении (излучение Черенкова - Вавилова, эффект открыт в 1934 году советскими учеными). Источником этих скоротечных (продолжительностью в миллиардные доли секунды) слабых голубоватых вспышек являются частицы, движущиеся в земной атмосфере со скоростями, превышающими скорость света в воздухе (которая немного ниже, чем скорость света в вакууме). Этот эффект чем-то напоминает сверхзвуковой удар, который возникает, если самолет летит со сверхзвуковой скоростью.

Одной из первых около десяти лет назад была построена стереоскопическая система обнаружения высокоэнергетических гамма-лучей, состоящая из пяти одинаковых телескопов, рассматривающих одни и те же события с немного разных углов и "отбраковывающих" те, что порождаются заряженными частицами. Эта установка - результат сотрудничества (коллаборации) немецких, испанских и армянских ученых, получившего наименование HEGRA (High Energy Gamma-Ray Astronomy - Высокоэнергетическая гамма-лучевая астрономия). Данная методика приводит к улучшенной реконструкции начальной частицы гамма-излучения, входящей в атмосферу. Система способна идентифицировать направление приходящего гамма-кванта с точностью свыше 0,1°.

Используя эту систему, теперь удалось подтвердить открытие высокоэнергетического источника гамма-излучения, которое было сделано несколько лет назад. В обозначении TeV J2032+4130 буквы TeV относятся к энергетическому диапазону источника, это сокращение от "тераэлектронвольт" - ТэВ - означает, что энергия источника имеет порядок триллиона 1012 эВ. Номер J2032+4130 обозначает позицию источника на небе.

TeV J2032+4130 имеет очень интересные особенности. Гамма-кванты, испускаемые TeV J2032+4130, оказались в числе наиболее энергетически эффективных фотонов, когда-либо наблюдаемых землянами. И с наибольшей вероятностью он расположен в пределах нашей собственной Галактики. В число других (очень немногих) "местных" источников чрезвычайно высокоэнергетических гамма-квантов входит сам галактический центр и всем известная Крабовидная туманность - остаток взрыва сверхновой. В обоих случаях соответствующие источники довольно сильно излучают также и в рентгеновском диапазоне, что позволяет говорить о наличии там ускоренных электронов. В противоположность этому TeV 2032+4130 не имеет никаких "дублеров" на других длинах волн, и (что особенно странно) их нет даже в "соседнем" рентгеновском диапазоне. Отсутствие (или, по крайней мере, чрезвычайно низкий уровень) рентгеновского излучения TeV 2032+4130 заставляет думать, что испускание гамма-лучей в этом случае является результатом взаимодействия ускоренных космических лучей с локальным окружающим веществом.

TeV J2032+4130 расположен в области чрезвычайно активного звездообразования в созвездии Лебедя, содержащей большое количество рентгеновских источников и источников низко-энергетического гамма-излучения. Для объяснения "буйства" TeV J2032+4130 коллаборацией HEGRA велся поиск объектов, которые могли бы ускорять космические частицы до достаточно высоких энергий. В качестве подобных ускорителей могут выступать остатки сверхновых, расширяющиеся газовые оболочки, которые представляют собой наружные слои взорвавшихся звезд. Однако никакого подходящего остатка сверхновой звезды обнаружить в этой области не удалось. Ученые высказали предположение, что TeV J2032+4130 может быть связан с ассоциацией звезд Cygnus (Лебедь) OB2. Ассоциация OB - это группа очень горячих и массивных молодых звезд (OB ее называют потому, что такие звезды относятся как правило к спектральным классам O и B). Ассоциация Cygnus OB2, как считают, снабжает энергией весь этот регион через интенсивные звездные ветры, исходящие от ее звезд.

Выявлением источника TeV J2032+4130 с помощью достаточно длительной экспозиции (приблизительно 200 часов) HEGRA продемонстрировала принципиальные возможности стереоскопической методики наземного обнаружения очень высокоэнергетических гамма-лучей. А вот следующее поколение наземных приборов подобного типа способно находить подобные источники уже в течение всего лишь нескольких часов. Один из приборов этого нового поколения, так называемая Высокоэнергетическая стереоскопическая система (High Energy Stereoscopic System - H.E.S.S.), состоящая из четырех телескопов, установленных в высокогорной части Намибии (Юго-Западная Африка), также построена с помощью международного сотрудничества и открыта ранее в этом году. Недавно с ее помощью выявлен подобный неидентифицированный источник ТэВ-диапазона. По всей видимости, при дальнейшем развитии технологии наблюдений будет обнаружен целый новый класс высокоэнергетических источников гамма-излучения пока еще неизвестной природы.

Источники:
A new unidentified very high energy gamma-ray source in our Galaxy - Astronomy & Astrophysics Press Release
The unidentified TeV source (TeV J2032+4130) and surrounding field: Final HEGRA IACT-System results by F. Aharonian et al. (the HEGRA collaboration) - Full article available in PDF format

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 15.12.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей