في عدد 25 مارس 2005 من مجلة Science Magazine ، فريق النظام المجسم عالي الطاقة (HESS) من علماء الفيزياء الفلكية الدوليين ، بما في ذلك علماء الفلك في المملكة المتحدة من جامعة دورهام ، نشر نتائج أول مسح حساس للجزء المركزي من مجرتنا في طاقة عالية جدًا (VHE) أشعة غاما. من بين الأشياء الجديدة المكتشفة نوعان من "المسرّعات المظلمة" - أشياء غامضة تنبعث منها جزيئات نشطة ، ولكن يبدو أنها لا تحتوي على نظير بصري أو أشعة سينية.
يكشف هذا الاستطلاع ما مجموعه ثمانية مصادر جديدة لأشعة جاما VHE في قرص مجرتنا ، مما يضاعف بشكل أساسي العدد المعروف في هذه الطاقات. دفعت النتائج علم الفلك إلى مجال لم يكن معروفًا من قبل ، مما وسع معرفتنا بدرب التبانة في نظام جديد لطول الموجة مما فتح نافذة جديدة على مجرتنا.
يتم إنتاج أشعة جاما في مسرعات الجسيمات الكونية المتطرفة مثل انفجارات السوبرنوفا وتوفر رؤية فريدة لعمليات الطاقة العالية في العمل في درب التبانة. علم الفلك VHE أشعة غاما لا يزال مجال الشباب و H.E.S.S. يجري أول مسح حساس في نطاق الطاقة هذا ، ويجد مصادر لم تكن معروفة من قبل.
المذهل بشكل خاص هو أن اثنين من هذه المصادر الجديدة التي اكتشفها H.E.S.S. ليس لديهم نظائر واضحة في نطاقات الطول الموجي التقليدية مثل علم الفلك البصري والأشعة السينية. يشير اكتشاف أشعة جاما VHE من هذه المصادر إلى أنها قد تكون "مسرعات داكنة" ، كما يؤكد ستيفان فونك من معهد ماكس بلانك في هايدلبرغ: "يبدو أن هذه الأشياء تنبعث فقط إشعاعًا في أعلى نطاقات الطاقة. كنا نتمنى ذلك بأداة جديدة مثل H.E.S.S. سنكتشف بعض المصادر الجديدة ، لكن النجاح الذي حققناه يتجاوز الآن جميع توقعاتنا ".
تضيف الدكتورة باولا شادويك من جامعة دورهام “يبدو أن العديد من الأشياء الجديدة هي فئات مصادر معروفة ، مثل بقايا السوبرنوفا وسدم الرياح النابضة. ستساعدنا البيانات المتعلقة بهذه الأجسام على فهم تسارع الجسيمات في مجرتنا بمزيد من التفاصيل ؛ لكن العثور على هذه المسرّعات المظلمة كان مفاجأة. مع عدم وجود نظير في الأطوال الموجية الأخرى ، فإنهم ، في الوقت الحالي ، لغز كامل ".
يعتقد أن مسرعات الجسيمات الكونية تسرع الجسيمات المشحونة ، مثل الإلكترونات والأيونات ، من خلال العمل على هذه الجسيمات بموجات صدمة قوية. أشعة غاما عالية الطاقة هي منتجات ثانوية من المسرعات الكونية ويسهل اكتشافها لأنها تنتقل في خطوط مستقيمة من المصدر ، على عكس الجسيمات المشحونة التي تنحرف عن المجالات المغناطيسية. عادة ما تكون المسرعات الكونية مرئية عند أطوال موجية أخرى وكذلك أشعة جاما VHE.
سعادة المصفوفة مثالية للعثور على أجسام أشعة جاما VHE الجديدة هذه ، بالإضافة إلى دراسة الأجسام التي تُرى بأطوال موجية أخرى يُتوقع أن تكون مصادر لأشعة جاما ذات طاقة عالية جدًا ، يعني مجال رؤيتها الواسع (عشرة أضعاف قطر القمر) أنها تستطيع مسح السماء واكتشاف مصادر لم تكن معروفة من قبل.
اكتشاف مهم آخر هو أن المصادر الجديدة تظهر بحجم نموذجي لعشر درجة ؛ سعادة أداة لأول مرة توفر دقة وحساسية كافية لرؤية مثل هذه الهياكل. نظرًا لأن الأجسام تتجمع في جزء من درجة من مستوى مجرتنا ، فمن المرجح أن تكون موجودة على مسافة كبيرة - عدة آلاف من السنوات الضوئية من الشمس - مما يعني أن هذه المسرعات الجسيمات الكونية تمتد على حجم سنوات ضوئية.
تم الحصول على النتائج باستخدام مقاريب النظام عالي الطاقة المجسمة (H.E.S.S.) في ناميبيا ، في جنوب غرب أفريقيا. هذا النظام المكون من أربعة مقاريب بقطر 13 مترًا هو حاليًا الكاشف الأكثر حساسية لأشعة جاما VHE ، حيث يزيد الإشعاع بمقدار مليون مرة عن الطاقة المرئية. إن أشعة غاما عالية الطاقة نادرة جدًا - حتى بالنسبة للمصادر القوية نسبيًا ، فإن أشعة غاما واحدة فقط في الشهر تصل إلى متر مربع في الجزء العلوي من الغلاف الجوي للأرض. أيضًا ، نظرًا لامتصاصها في الغلاف الجوي ، فإن الكشف المباشر لعدد كبير من أشعة غاما النادرة يتطلب قمرًا صناعيًا كبير الحجم. سعادة تستخدم التلسكوبات حيلة - فهي تستخدم الغلاف الجوي كوسيط للكشف. عندما يتم امتصاص أشعة جاما في الهواء ، تنبعث منها ومضات قصيرة من الضوء الأزرق ، تسمى Cherenkov light ، تدوم لبضعة بلايين من الثانية. يتم جمع هذا الضوء من قبل H.E.S.S. تلسكوبات مع مرايا كبيرة وكاميرات حساسة للغاية ويمكن استخدامها لإنشاء صور لأشياء فلكية كما تظهر في أشعة غاما.
سعادة تمثل التلسكوبات عدة سنوات من جهود البناء من قبل فريق دولي يضم أكثر من 100 عالم ومهندس من ألمانيا وفرنسا والمملكة المتحدة وأيرلندا والجمهورية التشيكية وأرمينيا وجنوب إفريقيا والبلد المضيف ناميبيا. تم افتتاح الأداة في سبتمبر 2004 من قبل رئيس الوزراء الناميبي ، ثيو بن Guirab ، وقد أسفرت بياناتها الأولى بالفعل عن عدد من الاكتشافات الهامة ، بما في ذلك أول صورة فلكية لموجة صدمة مستعر أعظم في أعلى طاقات أشعة غاما.
المصدر الأصلي: بيان صحفي PPARC
