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专用望远镜证明双星是高能宇宙粒子加速器

专用望远镜证明双星是高能宇宙粒子加速器

来自船底座的高能伽马辐射的证据。

利用纳米比亚的专用望远镜,一个由desy领导的研究小组已经证明了一种特定类型的双星是一种新的高能宇宙伽马射线源。船底座Eta位于南天7500光年之外的船底座(船龙骨),根据收集到的数据,它发射的伽马射线的能量高达400亿电子伏特(GeV),比可见光的能量高出1000亿倍。由desy&s Stefan Ohm、Eva Leser和Matthias fszlig ling领导的研究小组在《天文学》杂志上发表了他们在伽玛射线天文台高能立体系统(H.E.S.S.)上的发现。天体物理学。一个专门制作的多媒体动画解释了这一现象。通过这种可视化,我们想让研究的魅力变得有形,desy&o的天体粒子物理学主任Christian Stegmann强调。

船底座Eta是一个双星系统,由两颗蓝巨星组成,一颗大约是太阳质量的100倍,另一颗大约是太阳质量的30倍。这两颗恒星每5.5年在非常偏心的椭圆轨道上绕对方运行一圈,它们的距离大约在太阳到火星和太阳到天王星之间变化。这两颗巨大的恒星都将由带电粒子组成的致密的超音速恒星风抛向太空。在这个过程中,其中较大的一个在5000年左右的时间里损失的质量相当于我们整个太阳的质量。较小的那颗会产生快速的恒星风,其速度约为每小时1100万公里(约为光速的1%)。

专用望远镜证明双星是高能宇宙粒子加速器

亚原子冰雹

人们提出了不同的模型来解释伽马辐射是如何产生的。凌Fü ß报告。它可以由加速的电子或高能原子核产生。确定这两种情况中哪一种是正确的是至关重要的:高能原子核占了所谓宇宙射线的大部分,一种亚原子宇宙冰雹风暴不断地从各个方向袭击地球。尽管经过了100多年的密集研究,宇宙射线的来源仍然没有被完全了解。由于带电的原子核在穿越宇宙时被宇宙磁场偏转,它们到达地球的方向不再指向它们的起源。另一方面,宇宙伽马射线是不会偏转的。因此,如果能证明由特定来源发出的伽马射线源自高能原子核,那么一种长期寻找的宇宙粒子辐射的加速器将被确认。

在鱼尾座的情况下,电子很难被加速到高能量,因为它们在加速过程中不断地受到磁场的影响,这使它们再次失去能量。莱塞说。非常高能的伽马辐射开始于100 GeV范围以上,这是相当难以解释的,因为它来自于电子加速。卫星数据已经表明,丽塔也释放出超过100 GeV的伽马射线,而H.E.S.S.现在已经成功探测到这种能量高达400 GeV的辐射,大约是在2014年和2015年这两颗蓝色巨行星近距离接触的时候。这使得这颗双星成为已知的第一个由碰撞恒星风产生高能伽马辐射的例子。

对H.E.S.S.和卫星所测得的伽马辐射的分析表明,辐射最能解释为原子核快速加速的产物。他和海德堡马克斯普朗克核物理研究所的科学家们一起发表了一项同伴研究。这将使碰撞恒星风的激波区成为一种新的用于宇宙射线的天然粒子加速器。H.E.S.S。,这是宇宙射线的发现者的名字命名,维克多·弗朗茨·赫斯和即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),正在建造下一代伽马射线天文台在智利高原,科学家希望更详细地调查这一现象和发现更多这类的来源。

宇宙roadtrip

多亏了对角座Eta在所有波长下的详细观察,恒星的性质、轨道和恒星风已经相对准确地确定了。这为天体物理学家提供了一个关于双星系统及其历史的更好的图片。说明船底座海山二星的新观测,谜底天体物理学家们制作了一个视频动画的动画专家一起获奖的科学传播实验室。计算机生成的图像是接近现实,因为测量轨道,恒星和风能参数被用于这一目的。国际知名的多媒体艺术家卡斯滕·尼科莱(Carsten Nicolai)为动画制作了声音,他使用笔名阿尔瓦·诺托(Alva Noto)进行音乐创作。

我发现科学和科学研究极其重要。他认为艺术家和科学家的创造性工作有着密切的相似之处。对他来说,这部作品的吸引力还在于科学研究成果的艺术中介:尤其是它不是电影配乐,而是对现实的真实参考。强调音乐家和艺术家。科学家、动画艺术家和音乐家的独特合作,加上独家创作的声音,造就了这部多媒体作品,带着观众踏上一段非凡的旅程,去到7500光年外的超级双星。

参考文献:探测来自碰撞风双星和eta的极高能伽马射线发射。汽车H.E.S.S .”由H.E.S.S.协作,2020年3月30日,天文学天体物理学只

0004 - 6361/201936761 DOI: 10.1051 /

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