Научный центр
оперативного мониторинга Земли

 

RUS | ENG

главная новостиновости космосанайден новый суперисточник гамма-лучей неизвестной природы в нашей галактике

Найден новый суперисточник гамма-лучей неизвестной природы в нашей Галактике. / 16 декабря 2004 года /

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.

Источник: http://grani.ru

Версия для печати

    Еще в рубрике: Получены первые научные данные со спутников «СириусСат-1,2», Унификация продукции: запущен в серию новый комплекс приема информации ДЗЗ, КА «Канопус-В» № 3 И № 4 выведены на расчетные орбиты, КА «Ангосат» выведен на орбиту, Выводы аварийной комиссии,
    Все материалы

© Официальный сайт Научного центра оперативного мониторинга Земли (НЦ ОМЗ) АО «Российские космические системы». При использовании материалов сайта ссылка на источник обязательна.

127490, Москва, ул. Декабристов, вл.51, стр. 25
Тел.: (495) 925-04-19, (495) 229-43-89, Факс: (495) 509-12-00
E-mail: ntsomz@ntsomz.ru, service@ntsomz.ru

 

Яндекс цитирования Rambler's Top100 Система Orphus