Afbeelding tegoed: ESA
ESA's Integral gammastraal observatorium heeft de diffuse gloed van gammastralen in het centrum van onze Melkweg opgelost en heeft aangetoond dat het grootste deel ervan wordt geproduceerd door honderd individuele bronnen.
Integral's hoge gevoeligheid en aanwijsnauwkeurigheid hebben het mogelijk gemaakt om deze hemellichamen te detecteren waar alle andere telescopen al meer dan dertig jaar niets anders hadden gezien dan een mysterieuze, wazige mist van gammastralen ...
In de lente en herfst van 2003 observeerde Integral de centrale regio's van onze Melkweg en verzamelde een deel van de eeuwige gloed van diffuse gammastralen met lage energie die de hele Melkweg baden.
Deze gammastralen werden halverwege de jaren zeventig voor het eerst ontdekt door hoogvliegende ballongebaseerde experimenten. Astronomen noemen ze de ‘zachte’ galactische gammastraalachtergrond, met energieën die vergelijkbaar zijn met die in medische röntgenapparatuur.
Aanvankelijk geloofden astronomen dat de gloed werd veroorzaakt door interacties met de atomen van het gas dat de Melkweg doordringt. Hoewel deze theorie de diffuse aard van de emissie zou kunnen verklaren, omdat het gas alomtegenwoordig is, kwam het niet overeen met het waargenomen vermogen van de gammastraling. De gammastralen die door de voorgestelde mechanismen worden geproduceerd, zouden veel zwakker zijn dan de waargenomen. Het mysterie is decennia lang onbeantwoord gebleven.
Integral's fantastische gammastraaltelescoop IBIS, gebouwd voor ESA door een internationaal consortium onder leiding van hoofdonderzoeker Pietro Ubertini (IAS / CNR, Rome, Italië), heeft duidelijk gezien dat, in plaats van een mist geproduceerd door het interstellaire medium, het grootste deel van de gammastraling komt van individuele hemellichamen. In het licht van eerdere, minder gevoelige instrumenten leken deze objecten samen te smelten.
In een artikel dat vandaag in Nature is gepubliceerd, melden Francois Lebrun (CEA Saclay, Gif sur Yvette, Frankrijk) en zijn medewerkers de ontdekking van 91 gammastraalbronnen in de richting van het galactische centrum. Het team van Lebrun bestaat uit Ubertini en zeventien andere Europese wetenschappers met jarenlange ervaring in hoogenergetische astrofysica. Tot grote verbazing van het team valt bijna de helft van deze bronnen niet in een klasse van bekende gammastraalobjecten. Ze vertegenwoordigen waarschijnlijk een nieuwe populatie van gammastraalzenders.
De eerste aanwijzingen over een nieuwe klasse gammastraalobjecten kwamen afgelopen oktober, toen Integral een intrigerende gammastraalbron ontdekte, bekend als IGRJ16318-4848. De gegevens van Integral en ESA's andere hoogenergetische observatorium XMM-Newton suggereerden dat dit object een binair systeem is, waarschijnlijk inclusief een zwart gat of een neutronenster, ingebed in een dikke cocon van koud gas en stof. Wanneer gas van de begeleidende ster wordt versneld en ingeslikt door het zwarte gat, komt er energie vrij bij alle golflengten, meestal in de gammastraling.
Lebrun is echter voorzichtig om voorbarige conclusies te trekken over de bronnen die in het galactische centrum zijn ontdekt. Er zijn ook andere interpretaties mogelijk waarbij geen sprake is van zwarte gaten. Deze objecten kunnen bijvoorbeeld de overblijfselen zijn van ontplofte sterren die worden bekrachtigd door snel roterende hemelse 'krachtpatsers', ook wel pulsars genoemd.
Waarnemingen met een ander Integral-instrument (SPI, de Spectrometer on Integral) kunnen Lebrun en zijn team meer informatie verschaffen over de aard van deze bronnen. SPI meet de energie van inkomende gammastralen met buitengewone nauwkeurigheid en stelt wetenschappers in staat de fysische mechanismen die ze genereren beter te begrijpen.
Ongeacht de precieze aard van deze gammastralingbronnen, hebben de waarnemingen van Integral overtuigend aangetoond dat de energie-output van deze nieuwe objecten bijna negentig procent uitmaakt van de zachte gammastraalachtergrond afkomstig uit het centrum van de Melkweg. Dit resultaat verhoogt de verleidelijke mogelijkheid dat dit soort objecten zich overal in de Melkweg verbergen, niet alleen in het centrum.
Nogmaals, Lebrun is voorzichtig en zegt: “Het is verleidelijk om te denken dat we onze resultaten simpelweg kunnen extrapoleren naar de hele Melkweg. We hebben echter alleen naar het centrum gekeken en dat is een bijzondere plaats vergeleken met de rest. ”
De volgende op Integral's lijst van te doen dingen is om dit werk uit te breiden tot de rest van de Melkweg. Christoph Winkler, ESA's Integral Project Scientist, zegt: "We moeten nu werken aan het hele schijfgebied van de Melkweg. Dit wordt een zware en langdurige klus voor Integral. Maar uiteindelijk zal de beloning een volledige inventarisatie zijn van de meest energetische hemellichamen in de Melkweg. '
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
