Computerillustratie van microquasar LS5039. Afbeelding tegoed: PPARC. Klik om te vergroten.
In een recent nummer van Science Magazine meldt het High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) -team van internationale astrofysici de ontdekking van een ander nieuw type gammastraalbron met zeer hoge energie (VHE).
Gammastralen worden geproduceerd in extreme kosmische deeltjesversnellers zoals supernova-explosies en bieden een uniek beeld van de hoge energieprocessen die in de Melkweg aan het werk zijn. VHE gammastraalastronomie is nog een jong vakgebied en H.E.S.S. voert het eerste gevoelige onderzoek uit op dit energiegebied, waarbij voorheen onbekende bronnen werden gevonden.
Het object dat de hoogenergetische straling produceert, wordt beschouwd als een ‘microquasar’. Deze objecten bestaan uit twee sterren in een baan om elkaar heen. De ene ster is een gewone ster, maar de andere heeft al zijn splijtstof opgebruikt en laat een compact lijk achter. Afhankelijk van de massa van de ster die het heeft geproduceerd, is dit compacte object ofwel een neutronenster of een zwart gat, maar hoe dan ook trekt zijn sterke zwaartekracht de materie van zijn metgezelster. Deze materie draait naar beneden in de richting van de neutronenster of het zwarte gat, op dezelfde manier als water dat door een boorgat stroomt.
Soms ontvangt het compacte object echter meer materie dan het aankan. Het materiaal wordt vervolgens weg van het systeem gespoten in een straal materie die beweegt met snelheden die dicht bij die van licht liggen, wat resulteert in een microquasar. Slechts een paar van dergelijke objecten zijn bekend in ons sterrenstelsel en een daarvan, een object genaamd LS5039, is nu gedetecteerd door de H.E.S.S. team.
In feite is de echte aard LS5039 een mysterie. Wat het compacte object is, is niet duidelijk. Sommige kenmerken suggereren dat het een neutronenster is, andere dat het een zwart gat is. Niet alleen dat, maar de jet is niet echt een jet; hoewel het beweegt met ongeveer 20% van de lichtsnelheid, wat veel lijkt, is het in de context van deze objecten eigenlijk vrij traag.
Het is ook niet duidelijk hoe de gammastralen worden geproduceerd. Zoals Dr. Guillaume Dubus van de Ecole Polytechnique opmerkt: "We hadden dit object echt niet mogen detecteren. Gamma-stralen met zeer hoge energie die dichtbij de begeleidende ster worden uitgezonden, worden eerder geabsorbeerd, waardoor een materie / antimaterie-cascade ontstaat, dan dat ze uit het systeem ontsnappen. ”
Dr. Paula Chadwick van de Universiteit van Durham voegt eraan toe: "Het is heel spannend om nog een klasse objecten aan de groeiende catalogus van gammastraalbronnen toe te voegen. Het is een intrigerend object - er zijn meer observaties voor nodig om erachter te komen wat er aan de hand is. "
De H.E.S.S. array is ideaal voor het vinden van nieuwe VHE-gammastraalobjecten; omdat het een breed gezichtsveld heeft (tien keer de diameter van de maan), kan het de hemel onderzoeken en voorheen onbekende bronnen ontdekken.
De resultaten zijn verkregen met behulp van de High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) -telescopen in Namibië, in Zuidwest-Afrika. Dit systeem van vier telescopen met een diameter van 13 m is momenteel de meest gevoelige detector van VHE-gammastraling - straling die een miljoen, miljoen keer energieker is dan het zichtbare licht. Deze hoogenergetische gammastralen zijn vrij zeldzaam, zelfs voor relatief sterke bronnen; slechts ongeveer één gammastraal per maand raakt een vierkante meter boven in de atmosfeer van de aarde. Omdat ze worden geabsorbeerd in de atmosfeer, zou een directe detectie van een aanzienlijk aantal van de zeldzame gammastralen ook een satelliet van enorme omvang vereisen. De H.E.S.S. telescopen gebruiken een truc - ze gebruiken de atmosfeer als detectormedium. Wanneer gammastralen in de lucht worden geabsorbeerd, zenden ze korte flitsen van blauw licht uit, genaamd Cherenkov-licht, dat een paar miljardste van een seconde duurt. Dit licht wordt opgevangen door de H.E.S.S. telescopen met grote spiegels en extreem gevoelige camera's en kunnen worden gebruikt om afbeeldingen te maken van astronomische objecten zoals ze verschijnen in gammastraling.
De H.E.S.S. telescopen vertegenwoordigen een aantal jaren bouwinspanning door een internationaal team van meer dan 100 wetenschappers en ingenieurs uit Duitsland, Frankrijk, het VK, Ierland, Tsjechië, Armenië, Zuid-Afrika en het gastland Namibië. Het instrument werd in september 2004 ingewijd door de Namibische premier, Theo-Ben Guirab, en de eerste gegevens hebben al geleid tot een aantal belangrijke ontdekkingen, waaronder het eerste astronomische beeld van een supernova-schokgolf bij de hoogste gammastralenergieën.
Oorspronkelijke bron: PPARC-persbericht
