Gambar sinar gamma dari daerah pusat galaksi diambil oleh H.E.S.S. klik untuk memperbesar
Ahli astrofisika menggunakan H.E.S.S. Sinar gamma ini diperkirakan dihasilkan dari partikel sinar kosmik yang lebih energetik, yang menembus seluruh galaksi kita, menabrak awan. Namun, berkat sensitivitas ekstrim dari instrumen HESS dalam rentang energi ini, pengukuran tepat dari intensitas dan energi dari sinar gamma ini lebih lanjut menunjukkan bahwa di wilayah pusat Galaksi kita, partikel sinar kosmik ini biasanya lebih energik daripada yang diukur dengan penurunan ke atmosfer Bumi. Kemungkinan alasan mengapa sinar kosmik ditingkatkan dan energi yang lebih tinggi di jantung Galaksi kita termasuk gema supernova yang meledak sekitar sepuluh ribu tahun sebelumnya, atau ledakan percepatan partikel dari lubang hitam super masif di pusat galaksi kita. .
Sinar gamma menyerupai cahaya normal atau sinar-X, tetapi jauh lebih energik. Cahaya tampak memiliki energi sekitar satu elektronvolt (1 eV), dalam istilah fisikawan. Sinar-X adalah ribuan hingga jutaan eV. H. A.S. mendeteksi foton sinar gamma energi sangat tinggi dengan energi sejuta juta eV, atau satu teraelectronvolt. Sinar gamma berenergi tinggi ini sangat jarang; bahkan untuk sumber astrofisika yang relatif kuat, hanya sekitar satu sinar gamma per bulan mencapai satu meter persegi di bagian atas atmosfer Bumi.
Partikel berenergi tinggi dari luar angkasa terus-menerus membombardir atmosfer bumi dari segala arah. Sejauh ini, energi mereka melebihi energi yang dapat dicapai menggunakan akselerator partikel buatan manusia. Sinar kosmik ditemukan pada tahun 1912 oleh Victor Hess, dan sementara mereka telah dipelajari secara ekstensif selama hampir seabad, asal-usul mereka - sering dinyatakan sebagai salah satu tema utama astrofisika - masih belum sepenuhnya dipahami. Salah satu hasil awal penting dari H.E.S.S. Percobaan adalah untuk mengungkapkan gelombang kejut ledakan supernova [1] sebagai situs percepatan partikel yang intens
Dalam publikasi terbaru di majalah Nature, internasional H.E.S.S. kolaborasi melaporkan penemuan emisi sinar gamma dari kompleks awan gas di dekat pusat Galaksi Bima Sakti kita. Awan raksasa gas hidrogen ini meliputi sejumlah gas yang setara dengan 50 juta kali massa matahari. Dengan H.E.S.S. yang sangat sensitif teleskop sinar gamma, adalah mungkin untuk pertama kalinya menunjukkan bahwa awan-awan ini bersinar dalam sinar gamma berenergi sangat tinggi.
Salah satu masalah utama dalam pemahaman kita tentang sinar kosmik adalah distribusi mereka di ruang angkasa. Apakah mereka meresapi seluruh galaksi secara seragam, atau apakah kerapatan dan distribusinya dalam energi bervariasi tergantung pada lokasi seseorang di galaksi (misalnya, karena kedekatan akselerator partikel kosmik)? Pengukuran langsung sinar kosmik hanya dapat diambil dalam tata surya kita, yang terletak sekitar 25.000 tahun cahaya dari pusat Galaksi. Namun, akal-akalan memungkinkan ahli astrofisika untuk menyelidiki sinar kosmik di tempat lain di Galaksi; ketika partikel sinar kosmik bertabrakan dengan partikel gas antarbintang, sinar gamma diproduksi.
Bagian tengah Galaxy kita adalah kebun binatang astronomi yang kompleks, berisi contoh-contoh setiap jenis objek eksotis yang diketahui para astronom, seperti sisa-sisa ledakan supernova dan lubang hitam super-masif. Ini juga mengandung sejumlah besar gas antarbintang, yang cenderung menggumpal ke awan. Jika sinar gamma terdeteksi dari arah awan gas seperti itu, para ilmuwan dapat menyimpulkan kepadatan sinar kosmik di lokasi awan. Intensitas dan distribusi energi dari sinar gamma ini mencerminkan sinar kosmik.
Pada energi rendah, sekitar 100 juta elektronvolt (akselerator buatan manusia mencapai energi hingga 1.000.000 juta elektronvolt), teknik ini telah digunakan oleh satelit EGRET untuk memetakan sinar kosmik di Galaksi kita. Pada energi yang sangat tinggi - domain sebenarnya dari akselerator sinar kosmik - tidak ada instrumen sejauh ini cukup sensitif untuk "melihat" awan gas antarbintang yang bersinar dalam sinar gamma energi sangat tinggi. telah untuk pertama kalinya menunjukkan keberadaan sinar kosmik di wilayah pusat Galaksi kita.
H.E.S.S. data menunjukkan bahwa kepadatan sinar kosmik melebihi yang di lingkungan matahari oleh faktor yang signifikan. Menariknya, perbedaan ini meningkat ketika kita naik dalam energi, yang menyiratkan bahwa sinar kosmik baru-baru ini dipercepat. Jadi, data ini mengisyaratkan bahwa awan disinari oleh akselerator sinar kosmik terdekat, yang aktif selama sepuluh ribu tahun terakhir. Calon akselerator seperti itu adalah ledakan bintang raksasa yang tampaknya meledak di dekat jantung Galaxy kita dalam sejarah "baru-baru ini"; Situs akselerasi lain yang mungkin adalah lubang hitam super-masif di pusat galaksi. Jim Hinton, salah satu ilmuwan yang terlibat dalam penemuan ini, menyimpulkan, “Ini hanya langkah pertama. Kami tentu saja terus menunjukkan teleskop kami di pusat Galaksi, dan akan bekerja keras untuk menunjukkan dengan tepat situs akselerasi yang tepat - Saya yakin bahwa ada penemuan menarik selanjutnya yang akan datang. "
Tim Sistem Stereoscopic Energi Tinggi (H.E.S.S.) terdiri dari ilmuwan dari Jerman, Prancis, Inggris, Republik Ceko, Irlandia, Armenia, Afrika Selatan, dan Namibia.
Hasilnya diperoleh dengan menggunakan teleskop Sistem Energi Tinggi Stereoskopik (H.E.S.S.) di Namibia, di Afrika barat daya. Sistem empat teleskop berdiameter 13 m ini saat ini merupakan detektor paling sensitif dari sinar gamma berenergi sangat tinggi. Ini diserap di atmosfer, di mana mereka memberikan hujan partikel berumur pendek. H.E.S.S. teleskop mendeteksi kilatan pendek cahaya kebiru-biruan yang redup yang dikeluarkan oleh partikel-partikel ini (dinamai cahaya Cherenkov, berlangsung sepersejuta detik), mengumpulkan cahaya dengan cermin besar yang memantulkan kamera yang sangat sensitif. Setiap gambar memberikan posisi di langit foton sinar gamma tunggal, dan jumlah cahaya yang dikumpulkan memberikan energi sinar gamma awal. Membangun gambar foton-demi-foton memungkinkan H.E.S.S. untuk membuat peta objek astronomi seperti yang muncul dalam sinar gamma.
H.E.S.S. array teleskop mewakili upaya konstruksi multi-tahun oleh tim internasional lebih dari 100 ilmuwan dan insinyur. Instrumen ini diresmikan pada bulan September 2004 oleh Perdana Menteri Namibia, Theo-Ben Guirab, dan data pertamanya telah menghasilkan sejumlah penemuan penting, termasuk gambar astronomi pertama dari gelombang kejut supernova pada energi sinar gamma tertinggi.
Sumber Asli: Max Planck Society
