H.E.S.S.가 촬영 한 은하 중심 영역의 감마선 이미지 클릭하면 확대
H.E.S.S.를 사용하는 천체 물리학 자 이 감마선은 우리의 은하 전체에 스며 들어 구름에 충돌하는 훨씬 더 강력한 우주선 입자에서 비롯 될 것으로 예상됩니다. 그러나이 에너지 범위에서 HESS 기기의 극도의 감도 덕분에 이러한 감마선의 강도와 에너지를 정확하게 측정하면 Galaxy의 중앙 영역에서이 우주 광선 입자가 일반적으로 떨어지는 측정보다 에너지가 많다는 것을 알 수 있습니다 지구 대기에. 우주 광선이 강화되고 우리 은하의 중심에서 더 높은 에너지를 얻는 가능한 이유는 약 10 만 년 전에 폭발 한 초신성의 메아리 또는 은하 중심의 초 거대 블랙홀에서 발생하는 입자 가속의 폭발을 포함합니다. .
감마선은 일반 광선 또는 X 선과 비슷하지만 훨씬 더 활력이 있습니다. 가시광은 물리학 자의 관점에서 약 1 전자 볼트 (1eV)의 에너지를가집니다. 엑스레이는 수천에서 수백만 eV입니다. H.E.S.S. 백만 백만 eV의 에너지 또는 테라 전자 볼트로 매우 높은 에너지의 감마선 광자를 검출합니다. 이 고 에너지 감마선은 매우 드;니다. 상대적으로 강한 천체 물리적 근원의 경우에도 한 달에 약 1 개의 감마선 만 지구 대기권의 꼭대기에서 1m2를칩니다.
우주에서 발생하는 고 에너지 입자는 모든 방향에서 지구 대기를 지속적으로 공격합니다. 그들의 에너지는 인공 입자 가속기를 사용하여 도달 할 수있는 에너지를 훨씬 능가합니다. 우주 광선은 1912 년 Victor Hess에 의해 발견되었으며, 거의 한 세기 동안 광범위하게 연구되어 왔지만 종종 천체 물리학의 주요 테마 중 하나로 선언 된 그들의 기원은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. H.E.S.S.의 중요한 초기 결과 실험은 강렬한 입자 가속의 장소로서 초신성 폭발 충격파를 밝혀내는 것이었다 [1].
최근 Nature 지에 게재 된 국제 H.E.S.S. 협력은 우리 은하의 중심 근처의 복잡한 가스 구름에서 감마선 방출이 발견되었다고보고했다. 이 거대한 수소 가스 구름은 태양 질량의 5 천만 배에 해당하는 양의 가스를 포함합니다. 매우 민감한 H.E.S.S. 감마선 망원경,이 구름들이 매우 높은 에너지의 감마선에서 빛을 내고 있음을 처음으로 보여줄 수 있습니다.
우주 광선에 대한 우리의 이해에서 중요한 문제는 공간에서의 분포입니다. 갤럭시 전체에 균일하게 퍼져 있거나 에너지 밀도와 분포가 갤럭시의 위치에 따라 (예 : 우주 입자 가속기의 근접성으로 인해) 다른가? 우주 광선의 직접 측정은 태양계 내에서만 가능하며, 은하 중심에서 약 25,000 광년 떨어진 곳에 위치합니다. 그러나 subterfuge는 천체 물리학 자들이 은하의 다른 곳에서 우주 광선을 조사 할 수있게한다. 우주선 광선 입자가 성간 가스 입자와 충돌하면 감마선이 생성됩니다.
우리 은하의 중심 부분은 천문학 자에게 알려진 모든 종류의 이국적인 물체, 예를 들어 초신성 폭발의 잔해 및 초대형 블랙홀과 같은 복잡한 천체 동물원입니다. 또한 엄청난 양의 성간 가스를 포함하고 있는데,이 구름은 구름에 모이는 경향이 있습니다. 이러한 가스 구름의 방향에서 감마선이 감지되면 과학자들은 구름의 위치에서 우주 광선의 밀도를 추론 할 수 있습니다. 이 감마선의 에너지 강도와 분포는 우주 광선의 강도와 분포를 반영합니다.
저에너지에서 약 1 억 전자 볼트 (인공 가속기는 최대 1,000,000 백만 전자 볼트 에너지에 도달)에서이 기술은 EGRET 위성에서 우리 은하의 우주 광선을 매핑하는 데 사용되었습니다. 우주 광선 가속기의 진정한 영역 인 실제로 높은 에너지에서, 매우 높은 에너지 감마선으로 빛나는 성간 가스 구름을“볼”만큼 충분히 민감한 기기는 없습니다. 은하의이 중앙 지역에 우주 광선의 존재를 처음으로 보여주었습니다.
H.E.S.S. 데이터에 따르면 우주 광선의 밀도는 태양 근처의 밀도보다 중요한 요소를 능가합니다. 흥미롭게도이 차이는 우리가 에너지가 올라감에 따라 증가하며, 이것은 최근 우주 광선이 가속되었음을 의미합니다. 따라서이 데이터는 구름이 지난 1 만 년 동안 활성화 된 가까운 우주 광선 가속기로 조명된다는 것을 암시합니다. 그러한 촉진제 후보자들은“최근”역사에서 우리 은하의 심장 근처에서 사라진 거대한 별 폭발입니다. 또 다른 가능한 가속 사이트는 갤럭시의 중심에있는 초대형 블랙홀입니다. 발견에 관여 한 과학자 중 한 명인 Jim Hinton은“이것은 첫 단계 일뿐입니다. 물론 우리는 망원경을 계속해서 은하의 중심으로 향하고 있으며 정확한 가속 위치를 찾기 위해 열심히 노력할 것입니다. 앞으로 더 흥미로운 발견이있을 것입니다.”
고 에너지 입체 시스템 (H.E.S.S.) 팀은 독일, 프랑스, 영국, 체코, 아일랜드, 아르메니아, 남아프리카 및 나미비아의 과학자들로 구성됩니다.
결과는 아프리카 남서부의 나미비아에있는 고 에너지 입체 시스템 (H.E.S.S.) 망원경을 사용하여 얻은 것입니다. 4 개의 13m 직경 망원경으로 구성된이 시스템은 현재 매우 높은 에너지 감마선의 가장 민감한 검출기입니다. 이들은 대기 중에 흡수되어 입자의 수명이 짧습니다. H.E.S.S. 망원경은이 입자가 방출하는 희미하고 짧은 푸른 빛의 푸른 빛 (Chrenkov 빛, 수십억 초 지속)을 감지하여 매우 민감한 카메라에 반사되는 큰 거울로 빛을 모 읍니다. 각 이미지는 단일 감마선 광자의 하늘에서의 위치를 제공하고 수집 된 빛의 양은 초기 감마선의 에너지를 제공합니다. 광자 별 이미지를 구축하면 H.E.S.S. 감마선으로 나타나는 천체의지도를 만들 수 있습니다.
H.E.S.S. 망원경 배열은 100 명 이상의 과학자 및 엔지니어로 구성된 국제 팀의 다년간의 건설 노력을 나타냅니다. 이 장비는 2004 년 9 월 Theo-Ben Guirab의 나미비아 총리에 의해 시작되었으며, 첫 번째 데이터는 이미 최고 감마선 에너지에서 초신성 충격파의 천문학적 이미지를 포함하여 많은 중요한 발견을 초래했습니다.
원본 출처 : Max Planck Society
