Nel numero di Science Magazine del 25 marzo 2005, il team di astrofisici internazionali del sistema stereoscopico ad alta energia (HESS), tra cui astronomi britannici dell'Università di Durham, riporta i risultati di un primo rilevamento sensibile della parte centrale della nostra galassia ad altissima energia (VHE) raggi gamma. Tra i nuovi oggetti scoperti sono inclusi due "acceleratori oscuri" - oggetti misteriosi che emettono particelle energetiche, ma apparentemente non hanno una controparte ottica o radiografica.
Questo sondaggio rivela un totale di otto nuove fonti di raggi gamma VHE nel disco della nostra Galassia, sostanzialmente raddoppiando il numero noto a queste energie. I risultati hanno spinto l'astronomia in un dominio precedentemente sconosciuto, estendendo la nostra conoscenza della Via Lattea in un nuovo regime di lunghezza d'onda, aprendo così una nuova finestra sulla nostra galassia.
I raggi gamma sono prodotti in acceleratori di particelle cosmiche estreme come le esplosioni di supernova e forniscono una visione unica dei processi ad alta energia in atto nella Via Lattea. L'astronomia dei raggi gamma VHE è ancora un campo giovane e H.E.S.S. sta conducendo il primo rilevamento sensibile in questo intervallo di energia, trovando fonti precedentemente sconosciute.
Particolarmente sorprendente è che due di queste nuove fonti scoperte da H.E.S.S. non hanno controparti evidenti in bande di lunghezza d'onda più convenzionali come l'astronomia dei raggi X e l'astronomia. La scoperta dei raggi gamma VHE da tali fonti suggerisce che potrebbero essere "acceleratori oscuri", come afferma Stefan Funk del Max-Planck Institut di Heidelberg: "Questi oggetti sembrano emettere radiazioni solo nelle bande di energia più elevate. Lo speravamo con un nuovo strumento come H.E.S.S. rileveremmo alcune nuove fonti, ma il successo che abbiamo ora supera tutte le nostre aspettative ".
La dott.ssa Paula Chadwick dell'Università di Durham aggiunge che “Molti dei nuovi oggetti sembrano essere noti categorie di fonti, come resti di supernova e nebulose di vento pulsar. I dati su questi oggetti ci aiuteranno a comprendere l'accelerazione delle particelle nella nostra galassia in modo più dettagliato; ma trovare questi "acceleratori oscuri" è stata una sorpresa. Senza controparti ad altre lunghezze d'onda, sono, per il momento, un mistero completo. "
Si ritiene che gli acceleratori di particelle cosmiche accelerino le particelle cariche, come elettroni e ioni, agendo su queste particelle con forti onde d'urto. I raggi gamma ad alta energia sono prodotti secondari degli acceleratori cosmici e sono più facili da rilevare perché viaggiano in linea retta dalla sorgente, a differenza delle particelle cariche che vengono deviate dai campi magnetici. Gli acceleratori cosmici sono solitamente visibili ad altre lunghezze d'onda e ai raggi gamma VHE.
The H.E.S.S. array è l'ideale per trovare questi nuovi oggetti di raggi gamma VHE, perché oltre a studiare oggetti visti ad altre lunghezze d'onda che si presume siano fonti di raggi gamma di energia molto elevata, il suo ampio campo visivo (dieci volte il diametro della Luna) significa che può sorvegliare il cielo e scoprire fonti precedentemente sconosciute.
Un'altra importante scoperta è che le nuove fonti appaiono con una dimensione tipica dell'ordine di un decimo di grado; il H.E.S.S. lo strumento per la prima volta fornisce una risoluzione e una sensibilità sufficienti per vedere tali strutture. Poiché gli oggetti si raggruppano a una frazione di grado dal piano della nostra Galassia, molto probabilmente si trovano a una distanza significativa - diversi 1000 anni luce dal sole - il che implica che questi acceleratori di particelle cosmiche si estendono su una dimensione di anni luce.
I risultati sono stati ottenuti utilizzando i telescopi del sistema stereoscopico ad alta energia (H.E.S.S.) in Namibia, nell'Africa sud-occidentale. Questo sistema di quattro telescopi da 13 m di diametro è attualmente il rivelatore più sensibile dei raggi gamma VHE, radiazioni un milione di volte più energiche della luce visibile. Questi raggi gamma ad alta energia sono piuttosto rari - anche per fonti relativamente forti, solo un raggio gamma al mese colpisce un metro quadrato nella parte superiore dell'atmosfera terrestre. Inoltre, poiché sono assorbiti nell'atmosfera, una rilevazione diretta di un numero significativo dei rari raggi gamma richiederebbe un satellite di dimensioni enormi. The H.E.S.S. i telescopi impiegano un trucco: usano l'atmosfera come mezzo rivelatore. Quando i raggi gamma vengono assorbiti nell'aria, emettono brevi lampi di luce blu, chiamata luce Cherenkov, della durata di qualche miliardesimo di secondo. Questa luce è raccolta da H.E.S.S. telescopi con grandi specchi e telecamere estremamente sensibili e possono essere utilizzati per creare immagini di oggetti astronomici come appaiono nei raggi gamma.
The H.E.S.S. i telescopi rappresentano diversi anni di sforzi di costruzione da parte di un team internazionale di oltre 100 scienziati e ingegneri provenienti da Germania, Francia, Regno Unito, Irlanda, Repubblica Ceca, Armenia, Sudafrica e Namibia. Lo strumento è stato inaugurato nel settembre 2004 dal Primo Ministro namibiano, Theo-Ben Guirab, e i suoi primi dati hanno già portato a una serie di importanti scoperte, tra cui la prima immagine astronomica di un'onda d'urto di supernova alle massime energie dei raggi gamma.
Fonte originale: comunicato stampa PPARC
