De H.E.S.S. telescopen hebben de afgelopen 15 jaar de Melkweg onderzocht op zoek naar bronnen van gammastraling. De H.E.S.S. samenwerking omvat wetenschappers van het Instituut voor Astronomie en Astrofysica van de Universiteit van Tübingen onder leiding van professor Andrea Santangelo en Dr. Gerd Pühlhofer. Ze zijn geïnteresseerd in bronnen van gammastraling met zeer hoge energie in het TeV-energiebereik, d.w.z. in het bereik van 1012 elektronvolt, overeenkomend met een biljoen van de energie van zichtbaar licht fotonen. Voor het eerst zijn ze in staat geweest om hemellichamen te classificeren met alleen de emissie van dit soort straling:zeer waarschijnlijk zijn het supernovaresten, dit zijn hemellichamen die tevoorschijn komen na de explosie van massieve sterren. De resultaten worden gepubliceerd in een speciale editie van het wetenschappelijke tijdschrift Astronomie en astrofysica , die verschijnt ter gelegenheid van het 15-jarig bestaan ​​van de H.E.S.S. telescopen met de grootste reeks wetenschappelijke resultaten van het project tot nu toe.

Tot op heden zijn er meer dan 200 bronnen van TeV-straling bekend, zowel galactisch als extragalactisch. "We kunnen de straling vaak relateren aan bekende astrofysische objecten die eerder zijn bestudeerd met conventionele telescopen in lagere frequentiebanden, bijv. in optische of radiogolfbanden, ", zegt Gerd Pühlhofer. "Interessant, echter, met de onderzoekswaarnemingen langs het Galactische vlak die zijn uitgevoerd met de H.E.S.S. telescopen, er zijn veel nieuwe bronnen ontdekt die niet of niet duidelijk geassocieerd zijn met objecten in lagere frequenties." En de TeV-gammastralingsgegevens alleen zijn meestal niet voldoende om een ​​bron toe te kennen aan een bepaald astrofysisch type object. "Die ongeïdentificeerde bronnen blijven blijven een grote puzzel in de gamma-astronomie."

Gedetailleerde gegevens

Maar de H.E.S.S. telescopen leverden gegevens die zo gedetailleerd waren dat de wetenschappers verder konden komen. "Voor de eerste keer, we zijn nu in staat om niet-geïdentificeerde TeV-bronnen te classificeren als leden van een bepaalde objectklasse, alleen de TeV-gegevens gebruiken, ", zegt Pühlhofer. "Drie specifieke bronnen zijn nu met grote waarschijnlijkheid geclassificeerd als supernovaresten."

Een supernovarest is een hemellichaam dat zich vormt na de explosie van een massieve ster aan het einde van zijn leven. De materie die bij zo'n explosie wordt uitgestoten, leidt tot schokgolven die zich voortplanten in het interstellaire medium. Daar, de materie wordt verhit en deeltjes worden versneld tot relativistische snelheden. De deeltjes interageren met licht en gas in de buurt van de bronnen en produceren zo zeer energierijke gammastraling. "We weten al meer dan tien jaar dat sommige van de 300 bekende supernovaresten in onze Melkweg helder schijnen in TeV-gammastraling, " legt Daniel Gottschall uit, doctoraat student in de onderzoeksgroep van Pühlhofer. "Maar al deze objecten zijn al eerder bekend van waarnemingen in andere golfbanden en zijn geclassificeerd als supernovaresten, " voegt Massimo Capasso toe, ook Ph.D. student in de onderzoeksgroep.

De vraag blijft, zegt Gerd Pühlhofer, waarom deze supernovaresten tot nu toe aan detectie zijn ontsnapt. "Ze zijn zo groot als de volle maan, maar totaal onzichtbaar voor het oog of voor conventionele optische, telescopen." Hij acht het mogelijk dat in eerdere hemelonderzoeken, vanwege hun positie in de Melkweg en vanwege hun grote uitgestrektheid, ze waren niet te onderscheiden van de vele andere objecten of ze zijn gedeeltelijk bedekt met voorgrondgas. "Een meer opwindende mogelijkheid zou zijn als de nieuwe supernovaresten aanzienlijk verschillen van de andere bekende grote overblijfselen die eerder zijn onderzocht met de H.E.S.S.-telescopen, " voegt hij eraan toe. "Ze kunnen behoren tot een speciale smaak van supernovaresten waarvan de gammastraling wordt veroorzaakt door hadronen."

De gemeenschap van gammastraalastronomen bereidt momenteel het veel gevoeligere instrument van de volgende generatie voor TeV-gammastraalastronomie voor, de Cherenkov Telescope Array CTA. Gepland om in de 2020's over te gaan naar reguliere operaties, het zal een veel gedetailleerder en gevoeliger beeld geven van onze Melkweg in gammastraling.