ak-ua.in.ua

Схована сила в Чумацькому Шляху: фізики виявили нові прискорювачі частинок у космосі.

Дослідження ставить під сумнів існуючу теорію щодо походження космічних променів.
Новая находка в Млечном Пути: физики выявили неизвестные ускорители частиц в космосе, открывая новые горизонты в изучении Вселенной.

Астрофізики виявили, що невеликі чорні діри у системах з звичайними зірками можуть прискорювати частинки до екстремальних швидкостей, що дозволяє їм отримувати дуже високу енергію. Це ставить під сумнів існуючі теорії про прискорення космічних частинок. Відкриття було зроблено, коли вчені виявили високоенергетні гамма-промені з несподіваного джерела. Ним виявилася система з малою масою, відома як мікроквазар. Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters, пише Phys.

Космічні промені

На Землю постійно надходять субатомні частинки, такі як електрони або протони, які прибувають з міжзоряного простору нашої галактики Молочний Шлях. Ці частинки є одними з найшвидших у Всесвіті і називаються космічними променями.

Як саме прискорюються частинки з дуже високою енергією поки що залишається однією з найбільших загадок в астрофізиці. Вважається, що струмені плазми, які випускаються чорними дірами, є ідеальним місцем для прискорення частинок. Але як саме відбувається процес прискорення поки неясно.

Мікроквазари

Найсильніші струмені плазми в Молочному Шляху випускають чорні діри зоряної маси, які знаходяться в одній системі з звичайною зіркою. Такі системи називаються мікроквазарми. Коли зірка наближається занадто близько до чорної діри, остання починає поглинати цю зірку, і частина матерії викидається в космос у вигляді струменів.

Астрофізики припускають, що ці струмені є найбільш ефективними прискорювачами частинок у космосі. Мікроквазари зазвичай бувають малої та великої маси в залежності від маси зірки в системі. Не дуже масивні квазари зустрічаються в нашій галактиці набагато частіше.

черная дыра звезда

Але поки що докази прискорення частинок астрофізики виявили тільки у мікроквазарів з великою масою. Це означає, що мікроквазари з малою масою не можуть бути прискорювачами частинок.

Автори дослідження використовували космічний телескоп Fermi і вивчали мікроквазар під назвою GRS 1915+105, що складається з чорної діри та зірки, меншої за наше Сонце. Виявилося, що чорна діра запускає в космос потужні струмені плазми, які можуть прискорювати частинки до екстремальних швидкостей.

Новий прискорювач частинок у космосі

Це відкриття показує, що навіть відносно невеликі мікроквазари можуть вносити внесок у потік частинок високої енергії, тобто космічних променів.

Астрофізики виявили стійке гамма-випромінювання від мікроквазара, яке має енергію вище 10 мільярдів електрон-вольт, що вказує на те, що система може прискорювати частинки до ще вищих енергій, ніж вважалося можливим для подібних систем з малою масою.

Спостереження показують, що протони прискорюються в струменях чорних дір, після чого вони вириваються і взаємодіють з близьким газом, створюючи гамма-фотони.

Це відкриття демонструє, що мікроквазари з малою масою, яких більше в нашій галактиці, ніж їх великих аналогів, можуть в сумі вносити значний внесок у космічні промені, які досягають Землі.

Хоча це відкриття не вирішить давню загадку походження космічних променів, воно додає важливий елемент до головоломки, показуючи, що механізми прискорення частинок у Всесвіті більш різноманітні, ніж вважалося раніше.