Международная группа астрономов, работающая с Системой стереоскопических черенковских телескопов (High Energy Stereoscopic System, HESS) обнаружили три чрезвычайно мощных источника гамма-лучей в соседней карликовой галактике Большое Магелланово Облако (БМО).
Все три обнаруженных источника гамма-излучения представляют собой три различных типа: плерион, остаток сверхновой, и так называемая сверхоболочка – гигантский газовый пузырь, раздуваемый ветром множества звезд и сверхновых, охватывающий пространство в 270 световых лет в поперечнике. Результаты исследования приняты к публикации в журнале Science.
«Это очень важное достижение для нашей команды»,– говорит профессор Серджио Колафранческо (Wits University, Иоханнесбург, ЮАР),– «Оно открывает путь к изучению внешних галактик с помощью телескопов лучей высоких энергий, таких, как HESS, а впоследствии с планируемым Массивом черенковских телескопов в Намибии».
Гамма-лучи сверхвысоких энергий являются лучшими индикаторами космических ускорителей частиц, таких как остатки сверхновых и туманностей с пульсарами – конечных продуктов деятельности массивных звезд. В этих ускорителях, созданных самой природой, заряженные частицы ускоряются до релятивистских скоростей, и когда они сталкиваются со светом или газом внутри или вокруг этих объектов, возникает гамма-излучение. Эти гамма-лучи сверхвысоких энергий могут быть измерены на Земле, наблюдая при помощи больших телескопов с быстродействующими фотоприемниками за излучением Черенкова, возникающим в высоких слоях земной атмосферы под воздействием космических высокоэнергетических гамма-лучей.
Большое Магелланово Облако (БМО) – карликовая галактика, находящаяся от нас на расстоянии 170 тысяч световых лет и видимая в «анфас». (Принято считать, что Большое и Малое Магеллановы облака являются спутниками нашей Галактики. Однако, некоторые исследования позволяют полагать, что это не совсем так. Более подробно об этом читайте в статье "Магеллановы Облака – не спутники Млечного Пути".) В БМО отмечается очень высокий темп звездного формирования, и в этой галактике имеется множество скоплений массивных звезд. Соотношение сверхновых к общей массе всех звезд в БМО в пять раз выше чем в нашей Галактике. Самый молодой во всей локальной группе галактик остаток сверхновой – SN 1987A – также находится в Большом Магеллановом Облаке. Закономерно, что ученые HESS значительную часть времени уделили поискам источников гамма-лучей высоких энергий именно в этой галактике.
В общей сложности в течение 210 часов ученые HESS проводили наблюдения за обширной областью формирования звезд под названием Туманность Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Впервые в галактике за пределами Млечного Пути были локализованы три отдельных источника гамма-лучей.
Так называемая сверхоболочка 30 Dor С, самый крупный из известных сегодня газовых «пузырей» с рентгеновским излучением, была образована сразу несколькими сверхновыми и сильными звездными ветрами. Сверхоболочки, как места возникновения галактических излучений, являются предметом дискуссий астрофизиков, предлагающих самые различные теории их возникновения. Результаты HESS показывают, что сверхоболочка наполнена высокоэнергетическими частицами, и представляет собой новый класс источников лучей сверхвысоких энергий.
Пульсары – это быстро вращающиеся нейтронные звезды с сильным магнитным полем, испускающие потоки ультра-релятивистских частиц, которые образуют туманность (плерион). Наиболее известным объектом такого типа является Крабовидная туманность, один из самых ярких источников высокоэнергетических гамма-лучей в нашем небе. Пульсар PSR J0537-6910 в туманности N 157b, открытой телескопами HESS в БМО, во многих отношениях является близнецом очень мощного пульсара в Крабовидной туманности в нашей Галактике. Однако его плерион в гамма-лучах затмевает Крабовидную туманность на целый порядок. Причина этого кроется в менее мощных магнитных полях в туманности N 157b и интенсивных звездных ветрах из соседних регионов формирования звезд, как дополнительного источника генерации гамма-лучей.
Остаток сверхновой N 132D, известный как яркий объект в радио- и инфракрасном диапазонах, по видимому, один из старейших остатков сверхновых, который еще сильно светит в гамма-лучах. Хотя согласно моделям, в возрасте между 2500 и 6000 лет фронт взрыва сверхновой замедляется, и он больше не может эффективно ускорять частицы, N 132D все еще излучает в гамма-диапазоне больше, чем самые мощные остатки сверхновых в нашей Галактике. Наблюдения подтверждают подозрения, вызванные другими наблюдениями HESS, что остатки сверхновых могут быть гораздо более яркими, чем считалось ранее.
Эти новые гамма-источники, наблюдаемые у порога чувствительности детекторов и частично перекрывающие друг-друга, лишь начало большой исследовательской работы. Эти открытия стали возможны только благодаря разработке передовых методов интерпретации снимков свечения Черенкова, полученных телескопами HESS. Новый 28-метровый телескоп HESS позволит повысить точность и производительность наблюдений, а в более отдаленном будущем планирующийся массив черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array, CTA) сможет обеспечить более глубокие и точные изображения БМО в гамма-лучах. В планах будущих научных исследований с СТА исследования Большого Магелланова Облака уже определены как ключевые, заслуживающие особого внимания.
Комментариев нет:
Отправить комментарий