Gamma starojums no Terzan 5
Publicēts: 27.06.2011
Ar H.E.S.S teleskopu sistēmas palīdzību zinātnieki ir atklājuši jaunu augstas enerģijas gamma staru avotu lodveida zvaigžņu kopas Terzan 5 virzienā. Tā kā šis avots visticamāk atrodas kopas nomalē, tas varētu būt pirmais gadījums, kad ir izdevies reģistrēt gamma starojumu no lodveida zvaigžņu kopas.
Terzan 5 atrodas Strēlnieka zvaigznājā. Tā kā to slēpj galaktikas putekļu mākoņi, kopu atklāja tikai 1968. gadā Agops Terzans, pārlūkojot Augšējās Provansas observatorijas fotoplates. Mūsdienās zināms, ka ap Piena Ceļa galaktikas centru riņķo aptuveni 150 lodveida zvaigžņu kopas, kurās atrodas galaktikas visvecākās zvaigznes.
Terzan 5 atrodas tuvāk galaktikas centram, nedaudz virs galaktikas plaknes, aptuveni 20 000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Šī kopa izceļas ar ļoti augsto zvaigžņu blīvumu un lielo milisekunžu pulsāru skaitu.
Īpašu uzmanību šī lodveida zvaigžņu kopa izpelnījās 2009. gadā, kad noskaidrojās, ka tajā mājo divu dažādu vecuma grupu zvaigznes. Vecākajām ir 12 miljardi gadu, bet jaunākajām tikai 6 miljardi. Tieši šīs neparastās īpašības zinātniekiem liek domāt, ka Terzan 5 ir agrāk aprītas pundurgalaktikas atliekas.
Zinātnieki no Maksa Planka kodolfizikas institūta Heidelbergā kopā ar 33 citām institūcijām H.E.S.S sadarbības projekta ietvaros atklāja ļoti augstas enerģijas gamma staru avotu HESS J1747-248, kurš atrodas Terzan 5 virzienā. Fakts, ka avots atrodas netālu no kopas, norāda, ka tas ir daļa no Terzan 5. Iespēja, ka gamma starojuma avots nav saistīts ar šo lodveida zvaigžņu kopu, ir mazāka nekā 1/10 000.
Gamma starus uztvēra ar H.E.S.S (Augstas enerģijas stereoskopiskā sistēma) Čerenkova teleskopu sistēmu Namībijā. Tā veidota no četriem lieliem teleskopiem, kas aprīkoti ar ļoti ātrām kamerām, kuras reģistrē Čerenkova starojumu, kas rodas aptuveni 10 kilometru augstumā, kur tiek absorbēti gamma fotoni.
Jaunais atklājums ir radījis vairākus jautājumus. Par ļoti neparastu tiek atzīta avota iegarenā forma un atrašnanās vieta nostāk no kopas centra. Ir izvirzītas vairākas versijas, kas varētu būt šī starojuma avots. Teorētiskie modeļi liecina, ka lādētās daļiņas var tikt paātrinātas līdz novērotajam enerģijas līmenim dažādos dabīgos daļiņu paātrinātājos. Savstarpējo sadursmju rezultātā veidojas gamma fotoni.
Milisekunžu pulsāri, kuri sastopami šajā kopā, var būt gamma starojuma avots paši par sevi, bet nevar izslēgt arī iespēju, ka pulsāru vēji vai to sadursmes zonas darbojas kā lādēto daļiņu paātrinātāji. Jau agrāk bija novērots izkliedēts gamma starojums no Terzan 5 kopas. Tomēr neviens no mehānismiem neizskaidro gamma staru avota dīvaino novietojumu. Ja pieņem, ka vislielākais pulsāru blīvums ir kopas centrā, tad arī starojuma avotam vajadzētu tur atrasties.
Zināms, ka pārnovu atliekās tiek paātrināti protoni. Šie iespaidīgie sprādzieni varētu notikt arī lodveida zvaigžņu kopās, kur tos ierosina zvaigžņu sadursmes. Bet arī šāda izskaidrojuma gadījumā nav saprotams, kādēļ avots atrodas nostāk no centra. Iespējams, ka objekts mijiedarbības rezultātā ir izmests nomalē.
Nav skaidrs arī kādēļ starojuma avots HESS J1747 – 248 nav reģistrējams nevienā citā elektromagnētiskā starojuma diapazonā.
Plānots, ka turpmāko pētījumu laikā zinātnieki analizēs zemākas enerģijas gamma starojumu. Šī mērķa sasniegšanai tiks izmantots arī jaunais H.E.S.S II teleskops, kurš šobrīd vēl atrodas būvniecības stadijā. Tā uztvērēja laukums būs pietiekami jaudīgs, lai reģistrētu zemākas enerģijas līmeņa fotonus.
Max Planck Gesellschaft
