HAWC Gamma-ray Observatory odhaluje nový pohled na obrovskou energii

Results from the first year of the HAWC Gamma Ray Observatory (Smět 2019).

Anonim

Spojené státy a Mexiko zkonstruovaly Gamma-ray observatoř Vysoké nadmořské výšky vody Cherenkov (HAWC), aby pozorovaly některé z nejvíce energických jevů ve známém vesmíru - následky, kdy zemřou mohutné hvězdy, zářící mraky elektronů kolem rychle rotujících neutronových hvězd a supermasivní černé díry pohlcují hmotu a vyplaví silné trysky částic. Tyto násilné výbuchy vytvářejí vysokoenergetické záření gama a kosmické paprsky, které mohou cestovat na velké vzdálenosti - umožňující vidět objekty a události daleko mimo vlastní galaxii.

Dnes vědci, kteří působí HAWC, vydali nový průzkum oblohy z nejvyšších energetických paprsků gama, které byly pozorovány. Nová mapa oblohy, která používá údaje shromážděné od chvíle, kdy hvězdárna začala v plné kapacitě v březnu, nabízí hlubší pochopení procesů s vysokou energií, které se odehrávají v naší galaxii i mimo ni.

"HAWC nám dává nový způsob, jak vidět vysokoenergetickou oblohu, " řekl Jordan Goodman, profesor fyziky na univerzitě v Marylandu, a vedoucí vyšetřovatelka a mluvčí Spojených států pro spolupráci s HAWC. "Tato nová data z HAWC ukazují galaxii v nebývalém detailu, odhalují nové zdroje energie a dříve neviditelné detaily o stávajících zdrojích."

Výzkumní pracovníci HAWC představili nové údaje o pozorováních a mapu oblohy 18. dubna 2016 na schůzce Americké fyzické společnosti. Účastnili se také na tiskové konferenci na schůzi.

Nová mapa oblohy ukazuje mnoho nových zdrojů gama záření uvnitř naší galaxie Mléčné dráhy. Vzhledem k tomu, že HAWC zaznamenává 24 hodin denně a celoročně s širokým výhledem a velkou plochou, hvězdárna se může pochlubit vyšší energií, zejména pro rozšířené objekty. Navíc HAWC může unikátně sledovat výbuchy gama paprsků zdroji v naší galaxii a dalších aktivních galaxiích, jako jsou Markarian 421 a Markarian 501.

Jedno z nových poznatků HAWC umožňuje lépe porozumět vysoce energetické povaze regionu Cygnus - severní souhvězdí ležící v rovině Mléčné dráhy. Množství neutronových hvězd a pozůstatků supernovy nazývají tuto hvězdnou školku domů. Vědci HAWC pozorovali dosud neznámé objekty v oblasti Cygnus a objevili dříve objevené objekty s ostřejším rozlišením.

V oblasti Mléčné dráhy, kde výzkumníci předtím identifikovali jeden zdroj gama záření s názvem TeV J1930 + 188, HAWC identifikoval několik horkých míst, což naznačuje, že region je složitější, než se dříve myslelo.

"Studium těchto předmětů na nejvyšší energii může odhalit mechanismus, kterým produkují gama paprsky a možná nám pomůže odhalit stoleté tajemství původu vysokoenergetických kosmických paprsků, které bombardují Zemi z vesmíru, " řekl Goodman.

HAWC se nachází ve výšce 13 500 metrů nad mořem na svazích Mexického Volcánu Sierra Negra - obsahuje 300 detektorových nádrží, z nichž každý drží 50 000 galonů ultračisté vody se čtyřmi světelnými senzory ukotvenými na podlaze. Když gama záření nebo kosmické záření dosáhnou zemské atmosféry, vyrazí kaskádu nabitých částic a když tyto částice dosáhnou vody v detektoru HAWC, vytvoří záblesk světla známého jako Cherenkovo ​​záření. Efekt je spíše jako zvukový výložník produkovaný nadzvukovým proudem, protože částice se pohybují mírně rychleji než rychlost světla ve vodě při vstupu do detektorů.

Světelné senzory zaznamenávají každý záblesk Cherenkovova záření uvnitř detektorových nádrží. Porovnáním rozdílu nanosekund v době příjezdu u každého senzoru světla mohou vědci rekonstruovat úhel pohybu každé kaskády částic. Intenzita světla indikuje energii primárních částic a vzorek detektorů může rozlišovat mezi zářením gama a kosmickými paprsky. S 300 detektory rozloženými na plochu ekvivalentní více než třem fotbalovým hřištím, HAWC "vidí" tyto události v relativně vysokém rozlišení.

"Na rozdíl od tradičních dalekohledů, s HAWC máme nyní nástroj, který zkoumá dvě třetiny oblohy na nejvyšší energii, den a noc, " řekl Andres Sandoval, mluvčí Mexika pro HAWC.

HAWC vykazuje 15 krát větší citlivost než jeho předchůdce - observatoř známá jako Milagro, která provozovala poblíž Los Alamos v Novém Mexiku a přestala přijímat data v roce 2008. Během osmi let provozu zjistila společnost Milagro nové zdroje vysokofrekvenčních paprsků gama, difuzní paprsky gama z galaxie Mléčné dráhy a zjistili, že kosmické paprsky zasahující zemi měly neočekávanou nerovnoměrnost.

"V příštích několika letech HAWC shromáždí další data, což nám umožní dosáhnout ještě vyšších energií, " řekl Goodman. "Kombinace pozorování HAWC s daty z jiných nástrojů nám umožní rozšířit dosah našeho chápání nejvíce násilných procesů ve vesmíru."

menu
menu