300 veemahutist koosnev observatoorium näeb taevast täis vilkuvaid musti auke

Vaatlused veemahutitest koosneva Tšerenkovi-Vavilovi kiirguse observatooriumiga kõrgmäestikus HAWC (ingl High Altitude Water Cherenkov) on aluseks esimesele taevakaardile, mis hõlmab mustade aukude plinkimissageduste mõõtmisi. „Pildile“ on jäänud ka pulsarid, supernoovade rusud ja muud pentsikud kosmosesünnitised.

HAWC on ühel Mehhiko keskosa mäetipul tegutsenud nüüdseks umbes aasta ja püüdnud selle aja jooksul kinni mõned kõige kõrgema energiatasemega footonitest, mida iial vaadeldud. Observatoorium „tajub“ gammakiiri enegiavahemikus 0,1 kuni 100 teraelektronvolti (TeV) — rohkem kui seitse korda energilisemaid osakesi kui need, mida tekitati Suures Hadronipõrgutis LHC (seal on kõige energeetilisemate footonite energia seni piirdunud 60 TeV-ga). Kirjutab New Scientist.

HAWC pole aga tavapärane teleskoop. „HAWC ei näe välja ega tööta nagu ükski teine observatoorium,“ rõhutab Los Alamose riikliku laboratooriumi uurija Brenda Dingus, kes uut taevakaarti 18. aprillil Utah’ osariigis Salt Lake Citys toimunud Ameerika füüsikaliidu APS koosolekul esitles. Detektorseade koosneb 300 paagist, mis on täidetud 200 000 liitri destilleeritud veega. Kõrge energiatasemega osakesed kiirgavad vett läbides sinist valgust, mida nimetatakse Tšerenkovi-Vavilovi kiirguseks. Selle valguse abil saavad füüsikud rekonstrueerida osakese päritolu.

HAWC ei „vaatle“ äärmiselt kõrge energiatasemega footoneid vahetult. Neid osakesi blokeerib meie atmosfäär — mille eest peaksime tänulikud olema, sest need võiksid elusat kudet kahjustada. Selle asemel tabab detektor jälgi sekundaarsete osakeste pihust (ingl air shower), mida gammakiired atmosfääriga kokku põrgates tekitavad. „Meie detektorit tabab sekundis 20 000 gammapihu-osakest,“ selgitab Dingus. „Tõtt-öelda tabavad need meid praegusel hetkelgi.“

Esimese tegutsemisaasta jooksul on HAWC tuvastanud kuni 40 selget gammakiirgus-allikat, millest kümmet polnud varem täheldatud gammakiiri välja paiskamas. Töörühm püüab nüüd välja selgitada, kas nood vaatlused võiksid olla seotud mingite teiste tuntud taevakehadega, mida on vaadeldud muudel sagedustel, nt nähtava valguse või infrapuna-valguse lainepikkustel.

HAWC on suuteline tabama gammakiiri ka galaktikatest väljaspool meie Linnuteed. Nende osakeste päritolu on märksa salapärasem. Arvatavasti tulistavad neid kuisagi välja mustad augud galaktikate südames, kuid seni pole päris selge, kust nood footonid nii suure energia saavad.

Kuna detektor tegutseb ööpäevaringselt, suudab see erinevuseid gammakiirte ereduses tuvastada usaldusväärsemalt kui kunagi varem. Vaid kümme päeva tagasi märkas HAWC näiteks muutuva heledusega lahvatust galaktikas Markarian 501.