Minh họa máy tính của microquasar LS5039. Tín dụng hình ảnh: PPARC. Nhấn vào đây để phóng to.
Trong một số gần đây của Tạp chí Khoa học, nhóm các nhà vật lý thiên văn quốc tế về năng lượng cao (H.E.S.S.) đã báo cáo về việc phát hiện ra một loại tia gamma năng lượng rất cao (VHE) mới khác.
Tia gamma được tạo ra trong các máy gia tốc hạt vũ trụ cực đoan như vụ nổ siêu tân tinh và cung cấp một cái nhìn độc đáo về các quá trình năng lượng cao đang hoạt động trong Dải Ngân hà. Thiên văn học tia gamma VHE vẫn còn là một lĩnh vực trẻ và H.E.S.S. đang thực hiện khảo sát nhạy cảm đầu tiên ở dải năng lượng này, tìm kiếm các nguồn chưa biết trước đây.
Đối tượng tạo ra bức xạ năng lượng cao được cho là ‘microquasar. Những vật thể này bao gồm hai ngôi sao trên quỹ đạo xung quanh nhau. Một ngôi sao là một ngôi sao bình thường, nhưng ngôi sao kia đã sử dụng hết nhiên liệu hạt nhân, để lại một xác chết nhỏ gọn. Tùy thuộc vào khối lượng của ngôi sao tạo ra nó, vật thể nhỏ gọn này là sao neutron hoặc lỗ đen, nhưng bằng cách nào đó lực hấp dẫn mạnh của nó hút vật chất từ ngôi sao đồng hành của nó. Vật chất này xoắn xuống phía dưới sao neutron hoặc lỗ đen, theo cách tương tự như nước xoắn ốc xuống một cái hố.
Tuy nhiên, đôi khi đối tượng nhỏ gọn nhận được nhiều vật chất hơn mức có thể đối phó. Vật liệu này sau đó được phun ra khỏi hệ thống trong một luồng vật chất chuyển động với tốc độ gần bằng ánh sáng, dẫn đến một microquasar. Chỉ có một vài vật thể như vậy được biết là tồn tại trong thiên hà của chúng ta và một trong số chúng, một vật thể có tên LS5039, hiện đã được phát hiện bởi H.E.S.S. đội.
Trên thực tế, LS5039 thực sự là một điều bí ẩn. Không rõ đối tượng nhỏ gọn là gì. Một số đặc điểm cho thấy nó là một ngôi sao neutron, một số cho rằng đó là một lỗ đen. Không chỉ vậy, nhưng máy bay phản lực không phải là máy bay phản lực; Mặc dù nó đang di chuyển với tốc độ khoảng 20% tốc độ ánh sáng, có vẻ như rất nhiều, nhưng trong bối cảnh của những vật thể này, nó thực sự khá chậm.
Cũng không rõ làm thế nào các tia gamma đang được sản xuất. Như Tiến sĩ Guillaume Dubus của Ecole Polytechnique chỉ ra rằng chúng tôi thực sự không nên phát hiện ra đối tượng này. Các tia gamma năng lượng rất cao phát ra gần ngôi sao đồng hành có khả năng bị hấp thụ nhiều hơn, tạo ra một tầng vật chất / phản vật chất, hơn là thoát khỏi hệ thống.
Tiến sĩ Paula Chadwick thuộc Đại học Durham cho biết thêm rất thú vị khi thêm một lớp đối tượng khác vào danh mục các nguồn tia gamma đang phát triển. Nó có một đối tượng hấp dẫn - sẽ cần nhiều quan sát hơn để tìm ra những gì đang diễn ra ở đó.
H.E.S.S. mảng là lý tưởng cho việc tìm kiếm các đối tượng tia gamma VHE mới; bởi vì nó có phạm vi quan sát rộng (gấp mười lần đường kính của Mặt trăng) có nghĩa là nó có thể khảo sát bầu trời và khám phá các nguồn chưa biết trước đây.
Kết quả thu được bằng cách sử dụng kính viễn vọng Hệ thống lập thể năng lượng cao (H.E.S.S.) ở Namibia, ở Tây Nam Phi. Hệ thống gồm bốn kính viễn vọng đường kính 13 m này hiện là máy dò tia nhạy nhất của tia gamma VHE - bức xạ có năng lượng gấp hàng triệu triệu lần so với ánh sáng khả kiến. Những tia gamma năng lượng cao này khá hiếm ngay cả đối với các nguồn tương đối mạnh; chỉ có khoảng một tia gamma mỗi tháng chạm một mét vuông trên đỉnh của bầu khí quyển Trái đất. Ngoài ra, vì chúng được hấp thụ trong khí quyển, việc phát hiện trực tiếp một số lượng đáng kể các tia gamma hiếm sẽ đòi hỏi một vệ tinh có kích thước khổng lồ. H.E.S.S. kính viễn vọng sử dụng một mánh khóe - họ sử dụng khí quyển làm môi trường dò tìm. Khi các tia gamma được hấp thụ trong không khí, chúng phát ra những tia sáng xanh ngắn, được đặt tên là ánh sáng Cherenkov, kéo dài vài phần tỷ của một giây. Ánh sáng này được thu thập bởi H.E.S.S. kính viễn vọng với gương lớn và máy ảnh cực kỳ nhạy cảm và có thể được sử dụng để tạo ra hình ảnh của các vật thể thiên văn khi chúng xuất hiện trong tia gamma.
H.E.S.S. Kính viễn vọng thể hiện nỗ lực xây dựng trong nhiều năm của một nhóm quốc tế gồm hơn 100 nhà khoa học và kỹ sư đến từ Đức, Pháp, Anh, Ireland, Cộng hòa Séc, Armenia, Nam Phi và nước chủ nhà Namibia. Công cụ này đã được khánh thành vào tháng 9 năm 2004 bởi Thủ tướng Namibia, Theo-Ben Guirab, và dữ liệu đầu tiên của nó đã dẫn đến một số khám phá quan trọng, bao gồm hình ảnh thiên văn đầu tiên về sóng xung kích siêu tân tinh ở năng lượng tia gamma cao nhất.
Nguồn gốc: Bản tin PPARC
