בגיליון 25 במרץ 2005 של מגזין המדע, צוות ה- HESS (High Energy Stereoscopic System) של אסטרופיזיקאים בינלאומיים, כולל אסטרונומים בריטים מאוניברסיטת דורהאם, מדווחים על תוצאות סקר רגיש ראשון על החלק המרכזי של הגלקסיה שלנו באנרגיה גבוהה מאוד. (VHE) קרני גמא. בין החפצים החדשים שהתגלו כלולים שני 'מאיצים כהים' - חפצים מסתוריים הפולטים חלקיקים אנרגטיים, אך ככל הנראה אין להם מקבילה אופטית או רנטגן.
סקר זה חושף בסך הכל שמונה מקורות חדשים לקרני הגמא של VHE בדיסק הגלקסיה שלנו, מה שמכפיל למעשה את המספר הידוע באנרגיות אלה. התוצאות דחפו את האסטרונומיה לתחום שלא נודע בעבר, והרחיבו את הידע שלנו על שביל החלב במשטר אורך גל חדש ובכך נפתח חלון חדש בגלקסיה שלנו.
קרני גאמה מיוצרות במאיץ חלקיקים קוסמיים קיצוניים כמו פיצוצים של סופרנובה ומספקים מבט ייחודי על תהליכי האנרגיה הגבוהה בעבודה בדרך החלב. אסטרונומיה של קרני הגמא של VHE היא עדיין תחום צעיר ו- H.E.S.S. מבצע את הסקר הרגיש הראשון בטווח האנרגיה הזה ומוצא מקורות שלא היו ידועים בעבר.
מדהים במיוחד הוא ששני המקורות החדשים הללו שהתגלו על ידי H.E.S.S. אין מקבילים ברורים ללהקות אורך גל קונבנציונאלי יותר כמו אסטרונומיה אופטית ורנטגן. גילוי קרני הגמא של VHE ממקורות כאלה מרמז כי הם עשויים להיות 'מאיצים אפלים', כפי שמאשר סטפן פאנק ממכון מקס פלאנק בהיידלברג: "נראה כי אובייקטים אלה פולטים קרינה ברצועות האנרגיה הגבוהות ביותר. קיווינו שעם מכשיר חדש כמו H.E.S.S. היינו מזהים כמה מקורות חדשים, אבל ההצלחה שיש לנו עכשיו עולה על כל הציפיות שלנו. "
ד"ר פאולה צ'אדוויק מאוניברסיטת דורהאם מוסיפה כי "רבים מהאובייקטים החדשים נראים כקטגוריות מקורות ידועות, כמו שרידי סופרנובה וערפיליות רוח פולסריות. נתונים על אובייקטים אלה יעזרו לנו להבין ביתר פירוט את האצת החלקיקים בגלקסיה שלנו; אבל מציאת 'המאיצים האפלים' הללו הייתה הפתעה. ללא עמית מקבילה באורכי גל אחרים, הם כרגע תעלומה שלמה. "
מאמינים כי מאיצי החלקיקים הקוסמיים מאיצים חלקיקים טעונים, כמו אלקטרונים ויונים, על ידי פעולתם של חלקיקים אלה בעזרת גלי הלם חזקים. קרני גמא בעלות אנרגיה גבוהה הן תוצרים משניים של המאיצים הקוסמיים וקל יותר לזיהוי מכיוון שהם נעים בקווים ישרים מהמקור, בניגוד לחלקיקים טעונים המוטים על ידי שדות מגנטיים. המאיצים הקוסמיים נראים בדרך כלל באורכי גל אחרים כמו גם בקרני הגמא של VHE.
ה- H.E.S.S. מערך אידיאלי למציאת אובייקטים חדשים של קרני הגמא של VHE, מכיוון שבנוסף ללימוד עצמים שנראים באורכי גל אחרים שצפויים להיות מקורות לקרני גאמה אנרגיה גבוהה מאוד, פירושו שדה הראייה הרחב שלה (פי עשרה מקוטר הירח) שהוא יכול לסקר את השמים ולגלות מקורות שלא היו ידועים בעבר.
תגלית חשובה נוספת היא שהמקורות החדשים מופיעים בגודל טיפוסי בסדר גודל של עשירית מדרגה; H.E.S.S. המכשיר לראשונה מספק רזולוציה ורגישות מספיקים בכדי לראות מבנים כאלה. מכיוון שהאובייקטים מתקבצים בתוך שבריר מעלות ממישור הגלקסיה שלנו, הם ככל הנראה ממוקמים במרחק משמעותי - כמה אלפי שנות אור מהשמש - מה שמרמז כי מאיצי החלקיקים הקוסמיים הללו נמתחים על פני גודל של שנות אור.
התוצאות התקבלו באמצעות טלסקופים של מערכת אנרגיה גבוהה (H.E.S.S.) בנמיביה, בדרום-מערב אפריקה. מערכת זו של ארבעה טלסקופים בקוטר 13 מ 'היא כיום הגלאי הרגיש ביותר של קרני הגמא של VHE, קרינה אנרגטית פי מיליון מיליון מהאור הנראה. קרני הגמא האנרגיות הגבוהות הללו נדירות למדי - אפילו עבור מקורות חזקים יחסית, רק כקרן גאמה אחת בחודש פוגעת מטר מרובע בראש אטמוספירת כדור הארץ. כמו כן, מכיוון שהם נקלטים באטמוספרה, גילוי ישיר של מספר משמעותי של קרני הגמא הנדירות ידרוש לוויין בגודל עצום. ה- H.E.S.S. הטלסקופים משתמשים בתעלול - הם משתמשים באטמוספירה כמדיום גלאי. כאשר קרני הגמא נקלטות באוויר, הם פולטים הבזקים קצרים של אור כחול, בשם אור צ'רנקוב, הנמשך כמה מיליארדי שנייה. אור זה נאסף על ידי H.E.S.S. טלסקופים עם מראות גדולות ומצלמות רגישות במיוחד וניתן להשתמש בהן ליצירת תמונות של עצמים אסטרונומיים כפי שהם מופיעים בקרני גאמה.
ה- H.E.S.S. טלסקופים מייצגים כמה שנים של מאמץ בנייה על ידי צוות בינלאומי של יותר ממאה מדענים ומהנדסים מגרמניה, צרפת, בריטניה, אירלנד, צ'כיה, ארמניה, דרום אפריקה והמדינה המארחת נמיביה. המכשיר נחנך בספטמבר 2004 על ידי ראש ממשלת נמיביה, תיאו-בן גיראב, והנתונים הראשונים שלו כבר הביאו למספר תגליות חשובות, כולל הדימוי האסטרונומי הראשון של גל הלם סופרנובה באנרגיות קרני הגמא הגבוהות ביותר.
המקור המקורי: פרסום חדשות PPARC
