С использованием космического телескопа Fermi астрономы выяснили, что даже микроквазары, представляющие собой системы, в которых небольшая черная дыра поглощает звезду, функционируют как мощные естественные ускорители частиц в космосе. Эти заряженные частицы, известные как космические лучи, постоянно обрушиваются на Землю. Данное исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters, сообщает Space.
Космические лучи представляют собой заряженные частицы, таких как протоны и электроны, которые непрерывно воздействуют на нашу планету. Для ускорения этих частиц необходимы сильные магнитные поля, значительное количество энергии и сами частицы для ускорения. По словам ученых, релятивистские струи микроквазаров содержат все необходимые компоненты, как показало исследование.
Обычные квазары создают сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центрах некоторых галактик. Когда черные дыры активно поглощают материю и газ, они начинают ярко светиться. Именно поэтому квазары являются одними из самых ярких источников света в космосе.
Если сверхмассивные черные дыры имеют массу в миллионы и миллиарды раз больше массы Солнца, то черные дыры, образующие микроквазары, имеют массу, превышающую массу нашей звезды в несколько сотен раз.
Микроквазары представляют собой систему, состоящую из черной дыры и звезды, которую она поглощает. Однако в отличие от относительно быстрого поглощения звезд сверхмассивными черными дырами, в микроквазарах звезда разрушается медленно. В результате поглощения звезды черная дыра генерирует мощные релятивистские струи. Ученые считают, что именно они выступают в качестве естественных ускорителей частиц в космосе.
Астрономы пришли к такому выводу, исследуя гамма-излучение микроквазара GRS 1915+105, который находится в Млечном Пути. Однако ученых ждал сюрприз: этот микроквазар состоит из черной дыры, масса которой в 14 раз превышает массу Солнца, и она медленно поглощает звезду, масса которой составляет примерно 50% от массы Солнца.
Ранее считалось, что микроквазары, способные ускорять частицы, должны содержать в системе исключительно очень массивные звезды.
Это открытие означает, что даже система с черной дырой, медленно поглощающей маленькую звезду, может эффективно ускорять частицы, создавая гамма-излучение. Это указывает на то, что вклад микроквазаров, которых в Млечном Пути очень много, в формирование космических лучей в нашей галактике может быть более значительным, чем предполагали ученые.