Výzkumníci kvantifikují neidentifikované zdroje gama záření

Fokus Jeruzalém 042: • Bohatá úroda: Výzkumníci v oboru zemědělství objevují nové metody - část 1 (Červen 2019).

Anonim

V roce 2011 vystoupil Francesco Massaro, výzkumný pracovník na Turínské univerzitě (Itálie) a Raffaele D'Abrusco, postdoktorka v astrofyzikální skupině univerzity Federica II v Neapoli (Itálie). WISE, zjistili, že blazary, nejvzácnější a nejkrajnější třída aktivních galaktických jader, vykazují infračervené emise s jedinečnými vlastnostmi, které je odlišují od všech ostatních extragalaktických zdrojů.

S využitím tohoto objevu vyvinuli postup pro nalezení nových infračervených kandidátů. Analýza těchto poznatků však odhalila, že kus hádanky stále chybí: Konečnou identifikaci těchto astronomických výkonů lze získat pouze prostřednictvím pozorování jejich viditelného světla v drobných intervalech vlnových délek, které astronomové nazývají optické spektrum. Na konci roku 2011 Massaro a D'Abrusco shromáždili mezinárodní tým odborníků a zahájili rozsáhlou pozorovací kampaň, která potvrdila povahu největšího možného vzorku kandidátských blazarů vybraných pomocí jejich metod spektroskopií. Nedávno byl přijat poslední publikací ze série šesti. Předchozí zprávy se objevily v Astrophysical Journal, Astronomical Journal a Astronomie a Astrophysics. Zjištění uvedená v těchto dokumentech představují konečné výsledky pečlivé práce, která přispěla klíčovými díly k puzzle představovanému touto rodinou podivných zdrojů.

Blazars, jedna z největších známých tříd gama-paprsků, jsou charakterizována jako vysoce energetické emise vznikající z trysek směřujících k Zemi a které pocházejí z rychle se otáčejících supermasivních černých děr v centrech obřích eliptických galaxií. Radiace z těchto trysek jsou generovány částicemi zrychlenými na rychlosti velmi blízké rychlosti světla, které se vysílají po celém elektromagnetickém spektru, od rádiových frekvencí až po nejvyšší zaznamenané energie, srovnatelné s rychlostí uvolněnými tisíci supernov, které explodují současně. Tyto silné emise dělají blazary velitelé extragalaktického gama záření.

Objevování astronomických zdrojů zjištěných při nižších energiích, které mohou být spojeny s zdroji gama záření, nedávno přitáhlo značný zájem. Vědci doufají, že pochopení spojení mezi známými třídami objektů a blejarů odhalí něco zcela neočekávaného o vesmíru a jeho vývoji - včetně pravděpřívější povahy temné hmoty, nedoslýchavé částice, která doposud unikla detekci a jejíž existence lze odvodit pouze jeho gravitačním vlivem na viditelnou hmotu.

Fermi Gamma-ray Space Telescope, mezinárodní spolupráce mezi Itálií, Francií, Japonskem, Švédskem a USA, pomohla astronomům mapovat vysokoenergetickou oblohu s nebývalým rozlišením a hloubkou od roku 2008. Ačkoli Fermi již podstatně zlepšil naše znalosti o počet a charakteristiky nejvíce energetických zdrojů v místním vesmíru, asi jedna třetina zdrojů gama paprsků zjištěných společností Fermi je stále neznámého původu. Tým vědců koordinovaný Massaro a D'Abrusco se pokouší změnit to.

"Naše pozorování představují významné zlepšení našich znalostí o demografii neidentifikovaných zdrojů gama a gama žáruvzdorných paprsků. V blízké budoucnosti nám výsledek dlouhodobého projektu umožní umístit nová přísnější omezení povaze, hojnosti a chování temné hmoty, která proniká a pohání vývoj Vesmíru, "řekl Francesco Massaro.

"Když jsme zjistili, že infračervené emise Fermiho blazaru následují určitý vzorek, bylo naším prvním nápadem uplatnit naše zjištění při hledání nových infračervených zdrojů, které by mohly být odpovědné za emise spojené s neidentifikovanými zdroji gama záření. ukázalo se, že je velmi efektivní při výběru potenciálních kandidátů, dokázali jsme potvrdit jejich povahu získáním jejich optických spekter, a tak jsme zahájili rozsáhlý projekt, který by ověřil povahu největší dostupné vzorky kandidátních blazarů vybraných naší metodou. " řekl D'Abrusco.

"Po pěti letech a desítkách pozorovacích noci jsme pracovali s dalekohledy v Arizoně (Kitt Peak National Observatory and Multiple Mirror Telescope), v Kalifornii (Palomar Observatory), Chile (Jižní astrofyzikální výzkumný dalekohled a Magellan), Kanárské ostrovy (Telescopio Nazionale Galileo a William Herschel Telescope) a Mexiko (Národní astronomická observatoř v Sa Pedro Martira a Guillermo Haro Observatory), nedávno jsme dosáhli milníku 200 potvrzených gama žárovek mezi zcela neznámými blazary a zdroji, příroda byla před naší pozorovací kampaní nejistá. "

Projekt také vytvořil další nečekané výsledky. Dva členové týmu, který koordinovali Massaro a D'Abrusco, objevili typ přechodného blazaru, jehož spektrální kontinuum se v průběhu času výrazně změnilo a dva blazary bez radiopřijímače, což je vzácnost i mezi nejvzdálenějšími třídami extragalaktických zdrojů. Toto úsilí bylo vedeno dvěma Ph.D. studenti Nuria Alvarez-Crespa na univerzitě v Turíně (Itálie) a Federica Ricci na univerzitě Roma Tre (Itálie), která snížila a analyzovala spektra několika kandidátů, které využívají výjimečnou možnost pracovat na dálkových teleskopech.

menu
menu