Computerabbildung des Mikroquasars LS5039. Bildnachweis: PPARC. Klicken um zu vergrößern.
In einer kürzlich erschienenen Ausgabe des Science Magazine berichtet das Team internationaler Astrophysiker des High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) über die Entdeckung eines weiteren neuen Typs von Gammastrahlenquellen mit sehr hoher Energie (VHE).
Gammastrahlen werden in extremen kosmischen Teilchenbeschleunigern wie Supernova-Explosionen erzeugt und bieten einen einzigartigen Blick auf die Hochenergieprozesse in der Milchstraße. Die VHE-Gammastrahlenastronomie ist noch ein junges Gebiet und H.E.S.S. führt die erste sensible Untersuchung in diesem Energiebereich durch und findet bisher unbekannte Quellen.
Es wird angenommen, dass das Objekt, das die energiereiche Strahlung erzeugt, ein „Mikroquasar“ ist. Diese Objekte bestehen aus zwei Sternen in einer Umlaufbahn umeinander. Ein Stern ist ein gewöhnlicher Stern, aber der andere hat seinen gesamten Kernbrennstoff verbraucht und eine kompakte Leiche zurückgelassen. Abhängig von der Masse des Sterns, der ihn erzeugt hat, ist dieses kompakte Objekt entweder ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch, aber so oder so zieht seine starke Anziehungskraft Materie von seinem Begleitstern an. Diese Materie windet sich in Richtung des Neutronensterns oder des Schwarzen Lochs, ähnlich wie Wasser, das sich durch ein Loch windet.
Manchmal erhält das kompakte Objekt jedoch mehr Materie, als es bewältigen kann. Das Material wird dann in einem Materiestrahl, der sich mit einer Geschwindigkeit nahe der des Lichts bewegt, vom System weggespritzt, was zu einem Mikroquasar führt. Es sind nur wenige solcher Objekte in unserer Galaxie bekannt, und eines davon, ein Objekt namens LS5039, wurde jetzt von der H.E.S.S. Mannschaft.
In der Tat ist die reale Natur LS5039 ein Rätsel. Es ist nicht klar, was das kompakte Objekt ist. Einige der Merkmale deuten darauf hin, dass es sich um einen Neutronenstern handelt, andere darauf, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt. Nicht nur das, aber der Jet ist kein großer Jet. Obwohl es sich mit etwa 20% der Lichtgeschwindigkeit bewegt, was sehr viel erscheinen mag, ist es im Kontext dieser Objekte tatsächlich ziemlich langsam.
Es ist auch nicht klar, wie die Gammastrahlen erzeugt werden. Dr. Guillaume Dubus von der Ecole Polytechnique betont: "Wir hätten dieses Objekt wirklich nicht entdecken sollen. Sehr energiereiche Gammastrahlen, die in der Nähe des Begleitsterns emittiert werden, werden eher absorbiert und erzeugen eine Materie / Antimaterie-Kaskade, als aus dem System zu entkommen. “
Dr. Paula Chadwick von der University of Durham fügt hinzu: „Es ist sehr aufregend, dem wachsenden Katalog von Gammastrahlenquellen eine weitere Objektklasse hinzugefügt zu haben. Es ist ein faszinierendes Objekt - es werden mehr Beobachtungen erforderlich sein, um herauszufinden, was dort vor sich geht. "
Die H.E.S.S. Das Array ist ideal zum Auffinden neuer VHE-Gammastrahlenobjekte. Aufgrund seines weiten Sichtfelds (zehnmal so groß wie der Durchmesser des Mondes) kann er den Himmel überblicken und bisher unbekannte Quellen entdecken.
Die Ergebnisse wurden unter Verwendung der High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) -Teleskope in Namibia im Südwesten Afrikas erhalten. Dieses System aus vier Teleskopen mit einem Durchmesser von 13 m ist derzeit der empfindlichste Detektor für VHE-Gammastrahlen - Strahlung, die millionenfach energetischer ist als das sichtbare Licht. Diese energiereichen Gammastrahlen sind selbst für relativ starke Quellen ziemlich selten; Nur etwa ein Gammastrahl pro Monat trifft einen Quadratmeter oben auf der Erdatmosphäre. Da sie in der Atmosphäre absorbiert werden, würde eine direkte Erfassung einer signifikanten Anzahl der seltenen Gammastrahlen einen Satelliten von großer Größe erfordern. Die H.E.S.S. Teleskope setzen einen Trick ein - sie nutzen die Atmosphäre als Detektormedium. Wenn Gammastrahlen in der Luft absorbiert werden, senden sie kurze blaue Lichtblitze aus, die als Cherenkov-Licht bezeichnet werden und einige Milliardstel Sekunden dauern. Dieses Licht wird von der H.E.S.S. Teleskope mit großen Spiegeln und extrem empfindlichen Kameras können verwendet werden, um Bilder von astronomischen Objekten zu erstellen, wie sie in Gammastrahlen erscheinen.
Die H.E.S.S. Teleskope repräsentieren mehrjährige Bauarbeiten eines internationalen Teams von mehr als 100 Wissenschaftlern und Ingenieuren aus Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Irland, der Tschechischen Republik, Armenien, Südafrika und dem Gastland Namibia. Das Instrument wurde im September 2004 vom namibischen Premierminister Theo-Ben Guirab eingeweiht. Seine ersten Daten haben bereits zu einer Reihe wichtiger Entdeckungen geführt, darunter das erste astronomische Bild einer Supernova-Schockwelle bei den höchsten Gammastrahlenenergien.
Originalquelle: PPARC-Pressemitteilung
