Πιστωτική εικόνα: ESA
Το ολοκληρωμένο παρατηρητήριο ακτίνων γάμμα της ESA έχει επιλύσει τη διάχυτη λάμψη των ακτίνων γάμμα στο κέντρο του Γαλαξία μας και έχει δείξει ότι το μεγαλύτερο μέρος του παράγεται από εκατό μεμονωμένες πηγές.
Η υψηλή ευαισθησία και η ακρίβεια κατάδειξης της Integral της επέτρεψαν να εντοπίσει αυτά τα ουράνια αντικείμενα, όπου όλα τα άλλα τηλεσκόπια, για περισσότερα από τριάντα χρόνια, δεν είχαν δει τίποτα άλλο από μια μυστηριώδη, θολή ομίχλη ακτίνων γάμμα…
Κατά την άνοιξη και το φθινόπωρο του 2003, η Integral παρατήρησε τις κεντρικές περιοχές του Γαλαξία μας, συλλέγοντας μέρος της διαρκούς λάμψης των διάχυτων ακτίνων γάμμα χαμηλής ενέργειας που λούζουν ολόκληρο τον Γαλαξία.
Αυτές οι ακτίνες γάμμα ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά στα μέσα της δεκαετίας του 1970 από πειράματα που φέρουν μπαλόνι. Οι αστρονόμοι τις αναφέρουν ως το «μαλακό» γαλαξιακό υπόβαθρο ακτίνων γάμμα, με ενέργειες παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται στον ιατρικό εξοπλισμό ακτίνων Χ.
Αρχικά, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι η λάμψη προκλήθηκε από αλληλεπιδράσεις που αφορούσαν τα άτομα του αερίου που διαπερνούν τον Γαλαξία. Ενώ αυτή η θεωρία θα μπορούσε να εξηγήσει τη διάχυτη φύση των εκπομπών, δεδομένου ότι το αέριο είναι πανταχού παρόν, απέτυχε να ταιριάξει με την παρατηρούμενη ισχύ των ακτίνων γάμμα. Οι ακτίνες γάμμα που παράγονται από τους προτεινόμενους μηχανισμούς θα ήταν πολύ πιο αδύναμες από αυτές που παρατηρήθηκαν. Το μυστήριο παρέμεινε αναπάντητο εδώ και δεκαετίες.
Τώρα το εξαιρετικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα της Integral IBIS, που δημιουργήθηκε για την ESA από μια διεθνή κοινοπραξία με επικεφαλής τον κύριο ερευνητή Pietro Ubertini (IAS / CNR, Ρώμη, Ιταλία), έχει δει με σαφήνεια ότι, αντί για μια ομίχλη που παράγεται από το διαστρικό μέσο, τα περισσότερα Οι ακτίνες γάμμα προέρχονται από μεμονωμένα ουράνια αντικείμενα. Κατά την άποψη προηγούμενων, λιγότερο ευαίσθητων οργάνων, αυτά τα αντικείμενα φαίνεται να συγχωνεύονται.
Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Nature, ο Francois Lebrun (CEA Saclay, Gif sur Yvette, Γαλλία) και οι συνεργάτες του ανέφεραν την ανακάλυψη 91 πηγών ακτίνων γάμμα προς την κατεύθυνση του γαλαξιακού κέντρου. Η ομάδα του Lebrun περιλαμβάνει τον Ubertini και 17 άλλους Ευρωπαίους επιστήμονες με μακρόχρονη εμπειρία στην αστροφυσική υψηλής ενέργειας. Προς μεγάλη έκπληξη της ομάδας, σχεδόν οι μισές από αυτές τις πηγές δεν εμπίπτουν σε καμία κατηγορία γνωστών αντικειμένων ακτίνων γάμμα. Πιθανώς αντιπροσωπεύουν έναν νέο πληθυσμό εκπομπού ακτίνων γάμμα.
Οι πρώτες ενδείξεις για μια νέα κατηγορία αντικειμένων ακτίνων γάμμα ήρθε τον περασμένο Οκτώβριο, όταν η Integral ανακάλυψε μια ενδιαφέρουσα πηγή ακτίνων γάμμα, γνωστή ως IGRJ16318-4848. Τα δεδομένα από το παρατηρητήριο υψηλής ενέργειας της Integral και της ESA XMM-Newton έδειξαν ότι αυτό το αντικείμενο είναι ένα δυαδικό σύστημα, πιθανότατα περιλαμβάνει μια μαύρη τρύπα ή ένα αστέρι νετρονίων, ενσωματωμένο σε ένα παχύ κουκούλι ψυχρού αερίου και σκόνης. Όταν το αέριο από το συνοδευτικό αστέρι επιταχύνεται και καταπίνεται από τη μαύρη τρύπα, η ενέργεια απελευθερώνεται σε όλα τα μήκη κύματος, κυρίως στις ακτίνες γάμμα.
Ωστόσο, ο Lebrun είναι προσεκτικός για να εξαγάγει πρόωρα συμπεράσματα σχετικά με τις πηγές που εντοπίστηκαν στο Γαλαξιακό κέντρο. Είναι επίσης δυνατές και άλλες ερμηνείες που δεν περιλαμβάνουν μαύρες τρύπες. Για παράδειγμα, αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσαν να είναι τα ερείπια των εκραγμένων αστεριών που ενεργοποιούνται από ταχέως περιστρεφόμενα ουράνια «εργοστάσια», γνωστά ως πάλσαρ.
Οι παρατηρήσεις με άλλο Integral όργανο (SPI, το Spectrometer on Integral) θα μπορούσαν να παρέχουν στον Lebrun και την ομάδα του περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη φύση αυτών των πηγών. Το SPI μετρά την ενέργεια των εισερχόμενων ακτίνων γάμμα με εξαιρετική ακρίβεια και επιτρέπει στον επιστήμονα να κατανοήσει καλύτερα τους φυσικούς μηχανισμούς που τις δημιουργούν.
Ωστόσο, ανεξάρτητα από την ακριβή φύση αυτών των πηγών ακτίνων γάμμα, οι παρατηρήσεις της Integral έδειξαν πειστικά ότι η παραγωγή ενέργειας από αυτά τα νέα αντικείμενα αντιπροσωπεύει σχεδόν το ενενήντα τοις εκατό του μαλακού φόντου ακτίνων γάμμα που προέρχεται από το κέντρο του Γαλαξία. Αυτό το αποτέλεσμα δημιουργεί τη δελεαστική πιθανότητα αντικείμενα αυτού του τύπου να κρύβονται παντού στον Γαλαξία, όχι μόνο στο κέντρο του.
Και πάλι, ο Lebrun είναι προσεκτικός, λέγοντας: «Είναι δελεαστικό να σκεφτόμαστε ότι μπορούμε απλά να παρέχουμε τα αποτελέσματά μας σε ολόκληρο τον Γαλαξία. Ωστόσο, κοιτάξαμε μόνο προς το κέντρο του και αυτό είναι ένα παράξενο μέρος σε σύγκριση με τα υπόλοιπα. "
Στη συνέχεια, στη λίστα των δραστηριοτήτων της Integral είναι να επεκτείνει αυτό το έργο στον υπόλοιπο Γαλαξία. Ο Christoph Winkler, Integral Project Scientist της ESA, λέει: «Πρέπει τώρα να εργαστούμε σε ολόκληρη την περιοχή δίσκων του Γαλαξία. Αυτό θα είναι μια δύσκολη και μακρά δουλειά για το Integral. Αλλά στο τέλος, η ανταμοιβή θα είναι μια εξαντλητική απογραφή των πιο ενεργητικών ουράνιων αντικειμένων στον Γαλαξία. "
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
