德国电子同步加速器 使用高能立体视觉系统
E
S
S
，天体物理学家已经确定来自双星船底座埃塔的碰撞恒星风是一种新型的高能(VHE)宇宙伽马辐射源
学分:DESY，科学传播实验室 由DESY领导的一组研究人员用纳米比亚的专用望远镜证明了某种双星是一种新型的高能宇宙伽马辐射源
船底座埃塔位于7500光年之外的南方天空的船底座(船的龙骨)上，根据收集到的数据，它发射的伽马射线的能量高达400千兆电子伏(GeV)，大约是可见光能量的1000亿倍
由DESY的斯特凡·欧姆、伊娃·勒瑟和马提亚斯·弗吕特林领导的团队正在介绍他们在伽马射线天文台高能立体系统(H
E
S
S
)，发表在《天文学和天体物理学》杂志上
伴随的多媒体动画解释了这一现象
“通过这样的可视化，我们希望让研究的魅力变得切实可见，”DESY的天体粒子物理主任克里斯蒂安·斯蒂格曼强调道
船底座埃塔是一个最高级的二元系统，由两个蓝色巨人组成，一个大约是我们太阳的100倍，另一个大约是我们太阳的30倍
两颗恒星每5年绕彼此运行一周
在非常偏心的椭圆轨道上运行了5年，它们的间隔大约在太阳到火星的距离和太阳到天王星的距离之间变化
这两颗巨大的恒星都将由带电粒子组成的密集超音速恒星风抛向太空
在这个过程中，两者中较大的一个在大约5000年内失去了相当于我们整个太阳的质量
较小的一个产生快速恒星风，速度约为每小时1100万公里(约为光速的1%)
在这两股恒星风碰撞的区域形成了巨大的激波阵面，将风中的物质加热到极高的温度
在大约5000万摄氏度的温度下，这种物质在x光范围内辐射明亮
不过，恒星风中的粒子不够热，不足以发出伽马射线
“然而，像这样的冲击区域通常是亚原子粒子被强电磁场加速的地方，”欧姆解释说，他是H
E
S
S
DESY小组
当粒子被如此快速加速时，它们也会发出伽马射线
事实上，由美国航天局运营的“费米”号卫星和意大利航天局下属的“敏捷”号卫星已经在2009年探测到了来自船底座埃塔的高达约10千电子伏的高能伽马射线
“已经提出了不同的模型来解释这种伽马辐射是如何产生的，”弗吕林报道
“它可能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至关重要:高能原子核占了所谓宇宙射线的大部分，这是一种从各个方向不断袭击地球的亚原子宇宙冰雹
尽管进行了100多年的深入研究，宇宙射线的来源仍未被彻底了解
由于带电的原子核在穿过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原点
另一方面，宇宙伽马射线不会偏转
因此，如果特定来源发出的伽马射线可以被证明源自高能原子核，那么人们将会发现宇宙粒子辐射的一个长期寻找的加速器
“在船底座埃塔的情况下，电子很难被加速到高能，因为它们在加速过程中不断被磁场偏转，这使得它们再次失去能量，”勒瑟说
“非常高能量的伽马辐射开始于100千电子伏以上，这很难用船底座埃塔来解释，因为它源于电子加速
“卫星数据已经表明船底座埃塔也发射超过100千电子伏的伽马辐射，并且
E
S
S
在2014年和2015年两个蓝色巨人相遇时，已经成功探测到能量高达400千电子伏的辐射
这使得双星成为第一个由恒星风碰撞产生高能伽马辐射的已知例子
“对H所进行的伽马辐射测量的分析
E
S
S
卫星显示，辐射可以最好地解释为快速加速的原子核的产物，”DESY的博士说
D
学生罗斯兰·科诺与海德堡马克斯·普朗克核物理研究所的科学家一起发表了一项配套研究
“这将使碰撞恒星风的激波区域成为一种新型的宇宙射线自然粒子加速器
“用H
E
S
S
以宇宙射线发现者维克多·弗朗茨·赫斯和即将在智利高地建造的下一代伽马射线天文台切伦科夫望远镜阵列命名，科学家们希望更详细地研究这一现象，并发现更多这类来源
由于对船底座埃塔所有波长的详细观测，恒星的性质、轨道和恒星风已经相对准确地确定了
这让天体物理学家对双星系统及其历史有了更好的了解
为了说明船底座埃塔的新观测结果，DESY天体物理学家与获奖的科学通信实验室的动画专家一起制作了一个视频动画
计算机生成的图像接近现实，因为测量的轨道、恒星和风参数用于此目的
享有国际声誉的多媒体艺术家卡斯滕·尼古拉(Carsten Nicolai)用笔名阿尔瓦·诺托(Alva Noto)创作了这部动画的声音
“我发现科学和科学研究极其重要，”尼古拉说，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作用:“特别是它不是电影配乐，而是对现实的真实参照，”音乐家和艺术家强调说
科学家、动画艺术家和音乐家的这种独特合作，加上独家创作的声音，产生了一部多媒体作品，带观众踏上了一段非凡的旅程，来到了大约7500光年之外的一颗最高级双星
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
