No melnā cauruma mirgo zibens

Astronomi risināja mīklas par "neiespējamu" laika apgaismojumu notikuma horizontā

IC 310, reģistrēts ar radioteleskopiem. Sīkāka informācija parāda strūklas struktūru. © MAGIC sadarbība
lasīt skaļi

Mīklains mirgošana: Melns caurums tālas galaktikas sirdī izstaro gamma staru gaismas zibšņus, kas mirgo ātrāk nekā iepriekš uzskatīts par iespējamu. Astronomi tagad ir atrisinājuši šī "neiespējamā" laika apgaismojuma mīklu: mirgojošais zibens nenāk no matērijas, kas iekrīt caurumā, bet tiek izveidots plazmas strūklā, norāda žurnāla "Science" pētnieki.

{1l}

Melnie caurumi galaktiku sirdī ir īsti milži: to masa svārstās no viena miljona līdz vairākiem miljardiem saules masu. Šāds gigants atrodas arī 260 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes galaktikas IC 310 Perseus galaktiku klasterī. Kad matērija tiek ievilkta šajā melnajā caurumā, vardarbīgi starojuma pārrāvumi iekļūst gamma reģionā, tajā pašā laikā šie aktīvie galaktikas kodoli (AGN) izstumj spēcīgas strūklas, izpūtot daļiņas no kosmosa gandrīz gaismas ātrumā.

Gaismas mirgo ātrāk nekā gaisma?

Bet 2009. gadā Fermi Strange gamma staru teleskops novēroja: Augstas enerģijas gaismas zibspuldzes no melnā cauruma mirgoja ātrāk ar jebkuru citu šāda veida objektu, tā intensitāte samazinājās un samazinājās tikai piecās minūtēs. Tas ir neizpratnē, jo iepriekš tika pieņemts domāt, ka šai gaismai ir jānāk no melnā cauruma notikumu horizonta. Bet tas ir 450 miljonu kilometru liels - lai nobrauktu šo attālumu, pat gaismai vajadzīgas vismaz 25 minūtes.

"Neviens objekts nevar pēkšņi atdzīvināt visu savu virsmu ātrāk, nekā tam jāšķērso gaisma, " skaidro pirmais autors Džulians Sitareks no Barselonas Fisica d'Altes Energies institūta (IFAE). Lai nokļūtu šīs mīklas apakšā, Sitareks un viņa kolēģi tagad ir novērojuši šo aktīvo galaktikas kodolu MAGIC teleskopos Kanāriju salā La Palmā. Šie teleskopi uztver tā saucamo Tscherenkow gaismu, gaismu, kas rodas, kad augstas enerģijas starojums no kosmosa nonāk atmosfērā un aizrauj tur esošos gāzes atomus. displejs

Dinamo efekts reaktīvā rada enerģijas zibspuldzes

Izmantojot Tscherenkow gaismu un Eiropas radioteleskopu tīkla (EVN) fotogrāfijas, astronomi spēja ciešāk sašaurināt noslēpumainā laika apgaismojuma avotu. Tas parādīja, ka gamma starojums faktiski nenāk no paša notikuma horizonta, bet gan no apgabala pie melnā cauruma pola. "Liekas, ka melnais caurums IC 310 centrā rotē ļoti spēcīgi, izraisot daļiņu elektrisko strāvu, kas pārvietojas kā dinamo gandrīz gaismas ātrumā un izstaro gamma starus, " skaidro žurnāla līdzautors Kārlis Manheims. Vircburgas Universitātes pasākumi.

Rotējošs melnais caurums inducē magnētisko lauku (sarkanas līnijas). Polārajos reģionos (dzeltenā krāsā) rodas spēcīgi elektriskie lauki, kas paātrina daļiņas līdz relativistiskiem ātrumiem, radot lielu enerģiju un visbeidzot - mijiedarbībā ar zemas enerģijas daļiņām - gamma stariem ar ļoti ātrām laika variācijām. MAGIC sadarbība

"Jums tas ir jāiedomājas kā zibens skrūve, " saka pētnieks. Ik pēc dažām minūtēm akumulētā strūklas enerģija izlādējas uz visas mūsu Saules sistēmas lieluma virsmas. Tas rada gamma starus un sekundāro daļiņu lavīnas, kas arī izstaro starojumu. Rezultātā iegūtie triecienviļņi plazmas strūklā pārvietojas tik ātri, ka gandrīz pieķer sevi ar savu starojumu, un tas, kā skaidro astronomi, noved pie saīsinātas zibspuldzes mirgošanas. (Zinātne, 2014; doi: 10.1126 / science.1256183)

(Maks Planka biedrība / Universitāte W rzburg / Science, 07.11.2014. - NPO)