TeV forrás a Galaxis síkjában: a Tejúton innen vagy túl? Gabányi K. É.1,2; Dubner, G.3; Giacani, E3,4; Paragi Zs.5; Pidopryhora, Y5; Frey S.2,1 1MTA-BME
Fizikia Geodézia és Geodinamikai Kutató csoport
2FÖMI-KGO 3Instituto
de Astronomía y Física del Espacio, Buenos Aires, Argentina 4FADU, Universidad de Buenos Aires, Argentina 5Joint Institute for VLBI in Europe, Dwingeloo, the Netherlands
Miről lesz szó • A H.E.S.S. teleszkóp rendszer • elhelyezkedés • működés • A forrás felfedezése - lehetséges magyarázatok
• Rádió megfigyelések, új és archív • Eredmény
H.E.S.S. www.unam.na/research/hess www.mpi-hd.mpg.de
• High Energy Stereoscopic System -
Victor Hess, fizikai Nobel-díjat nyerte el a kozmikus sugárzás felfedezéséért (1936)
• Khomas fennsík, Namíbia • 4 db 13 méteres Cserenkov teleszkóp
rendszere, 120 m oldalú négyzet alakzatban
• Legalább 2 teleszkópnak érzékelnie kell a jelet
• 100 GeV - 100 TeV
≈250 m ≈50000 m2
• Felfedezés: Abramowski et al.
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
DEC (deg)
HESS J1943+213 22
H.E.S.S. 50 40
21.5
30
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
20 PSF
10
21
• Ötletek: gamma-kettős,
0
pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
-10 -296.8 19h46m
19h44m
19h42m -295.18 RA (hours)
470 GeV - 6 TeV közötti fluxus 15 milliCrab
HESS J1943+213
• Felfedezés: Abramowski et al.
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
•
Ötletek: gamma-kettős, pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
Dec (deg)
INTEGRAL
H.E.S.S. 21.32 21.31
21.3
21.29
Chandra 2MASS
21.28 -296.004 19h44m00s
Swift/BAT 19h43m55s
-295.953 19h43m50s RA
NVSS
HESS J1943+213 Log Ν "Hz# 10
15
Log EF "erg cm!2 s !1 #
H.E.S.S.
20
25
V IR
!10
XRT BAT SPI Chandra IBIS
!12
Fermi!LAT
!14 RADIO
!16 !5
• Felfedezés: Abramowski et al.
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
• Ötletek: gamma-kettős,
pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
0
5 Log E "eV#
10
H.E.S.S.
HESS J1943+213
• Felfedezés: Abramowski et al.
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
• Ötletek: gamma-kettős,
pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
HESS J1943+213
• Felfedezés: Abramowski et al.
Casey Reed, NASA
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
NASA
• Ötletek: gamma-kettős,
pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
Marscher et al., Wolfgang Steffen Cosmovision, NRAO/AUI/NSF
HESS J1943+213
• Felfedezés: Abramowski et al.
Nem találtak társ-csillagot
Casey Reed, NASA
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
Pontszerű a röntgen forrás NASA
• Ötletek: gamma-kettős,
pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
Marscher et al., Wolfgang Steffen Cosmovision, NRAO/AUI/NSF
HESS J1943+213 Log Ν "Hz# 10
15
Log EF "erg cm!2 s !1 #
H.E.S.S.
20
25
V IR
!10
XRT BAT SPI Chandra IBIS
!12
Fermi!LAT
H.E.S.S.
!14 RADIO
!16 !5
• Felfedezés: Abramowski et al.
0
5 Log E "eV#
10
2011, A&A, 529, A49 A Galaxis síkjában kerestek nem azonosított TeV forrásokat
• Forrás keresése más
hullámhosszakon: röntgen, IR, rádió ...
• Ötletek: gamma-kettős,
pulzárszélköd, BL Lacertae objektum?
Legvalószínűbb magyarázat: BL Lacertae objektum
EVN megfigyelés • Az igazgató által soronkívül
megítélt 2 órás mérés 1.6 GHzen, e-EVN
• Résztvevő antennák: Ef, Jb, Mc, On, Tr, Wb, Hh
• Fázis viszonyítás módszere (phase-referencing): égi koordináták pontos meghatározása
www.jive.nl
EVN megfigyelés • Az igazgató által soronkívül
megítélt 2 órás mérés 1.6 GHzen, e-EVN
• Résztvevő antennák: Ef, Jb, Mc, On, Tr, Wb, Hh
• Fázis viszonyítás módszere (phase-referencing): égi koordináták pontos meghatározása
www.jive.nl
×
www.jive.nl
The observation
Eredmények
α = 19 43 56. 2372 ± 0. 0001 δ = 21◦ 18� 23.�� 402 ± 0.�� 002 h
m
s
s
0.1ʺ″
Eredmények 21 19 00
m
s
s
18 45
DECLINATION (J2000)
α = 19 43 56. 2372 ± 0. 0001 δ = 21◦ 18� 23.�� 402 ± 0.�� 002 h
30
• 1: HESS forrás
15
• 2: NVSS pozíció
00
• 3: EVN pozíció
2 3
1
19 43 59
58
57 56 55 RIGHT ASCENSION (J2000)
(Chandra pozíció) VLA, 1.4 GHz, 1985
54
Eredmények S=31 mJy θ=15.8 mas
TB=7.9×107 K
TB≥5×1010 K, BL Lacertae objektum
Eredmények 21 19 00
• NVSS: 103±4 mJy
DECLINATION (J2000)
18 45
30
• VLA-C: 91±5 mJy
15
• EVN: 31±3 mJy
00
•
2 3
1
19 43 59
58
57 56 55 RIGHT ASCENSION (J2000)
VLA, 1.4 GHz, 1985
54
Eredmények 21 19 00
• NVSS: 103±4 mJy
DECLINATION (J2000)
18 45
30
• VLA-C: 91±5 mJy
15
• EVN: 31±3 mJy
00
• Westerbork: 95±10 mJy
2 3
1
19 43 59
58
57 56 55 RIGHT ASCENSION (J2000)
VLA, 1.4 GHz, 1985
54
H - Spektrum l=57.7°, b=-1.3°
H abszorpció -16 km/s
VLA Galactic Plane Survey (Stil et al., 2006)
H emisszió -50 km/s
H - Spektrum l=57.7°, b=-1.3°
H abszorpció -16 km/s
VLA Galactic Plane Survey (Stil et al., 2006)
H emisszió -50 km/s
10 kpc
H - Spektrum l=57.7°, b=-1.3°
VLA Galactic Plane Survey (Stil et al., 2006)
H abszorpció -16 km/s
H emisszió -50 km/s
10 kpc 13 kpc
Elhelyezkedés a Galaxisban
11.5 kpc
Galaktikus objektum ∼11.5 kpc távolságra NASA / JPL-Caltech / R.Hurt (SSC-Caltech)
Elhelyezkedés a Galaxisban
11.5 kpc
Galaktikus objektum ∼11.5 kpc távolságra NASA / JPL-Caltech / R.Hurt (SSC-Caltech)
Hidrogén térkép Adatok: -114 km/s és +166 km/s között
1.5
1.0
Galactic latitude [deg]
Hidrogén „gyűrű”: v=[+50;+57] km/s
2.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
59.0
58.0
57.0
Galactic longitude [deg]
56.0
55.0
Hidrogén térkép Adatok: -114 km/s és +166 km/s között
1.5
1.0
Galactic latitude [deg]
Hidrogén „gyűrű”: v=[+50;+57] km/s
2.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
59.0
58.0
57.0
Galactic longitude [deg]
56.0
55.0
• Távolság: 11.5 kpc • Tágulási sebesség:
+54-(-16)=70 km/s
• Átmérő: 1° ⇒ 200pc • Tömeg: 6.4×104 MN • Dinamikus kor: 4×105 év
Szupernóva-maradvány • Távolság: 11.5 kpc • Tágulási sebesség:
+54-(-16)=70 km/s
• Átmérő: 1° ⇒ 200pc • Tömeg: 6.4×104 MN • Dinamikus kor: 4×105 év
Pulzárszél köd Radiation from a
Pulsar-wind-nebula complex
B
Pulsar
• A pulzár relativisztikus
R,O,X !: MeV/GeV; TeV (?)
szele kölcsönhatásba lép a környezetével
IC
• Crab, 3C58 PWN-jei ebben a
e
távolságban ∼1ʹ′
CR
Unshocked wind
e
Only !: GeV or TeV
e e
609 e IC e
Sy
Shock front
Synchrotron nebula
IC IC
e
Sy
R,O,X ! : MeV/GeV/TeV
Interstellar medium
Aharonian, Bogovalov 2002, NewA 8, 85
Fig. 2. Sketch of the sites and radiation mechanisms of nonthermal emission ass
Pulzárszél köd Radiation from a
Pulsar-wind-nebula complex
B
Pulsar
• A pulzár relativisztikus
R,O,X !: MeV/GeV; TeV (?)
szele kölcsönhatásba lép a környezetével
IC
• Crab, 3C58 PWN-jei ebben a
e
távolságban ∼1ʹ′
Unshocked wind
e
Only !: GeV or TeV
e
A probléma: Lγ = 0.04 ⇒ 1000 éves Lr¨ontgen
CR
e
609 e IC e
Sy
Shock front
Synchrotron nebula
IC IC
e
Sy
R,O,X ! : MeV/GeV/TeV
Interstellar medium
Héj tágulási sebessége alapján: 4 x 105 év
Aharonian, Bogovalov 2002, NewA 8, 85
Fig. 2. Sketch of the sites and radiation mechanisms of nonthermal emission ass
Összefoglalás • TeV - röntgen - rádió forrás • Közelében, körötte HI „gyűrű” • EVN mérések nem támasztják alá a BL Lacertae hipotézist
• HI spektrum alapján galaktikus (távolsága: ∼11.5 kpc)
• Pulzárszél köd? ➞ Pulzárt kell keresni • Válasz a hiányzó szupernóva maradványok problémájára?
