Astronomi ir atklājuši gamma starus, kas straumē no supermasīvā melnā cauruma tuvumā galaktikas M87 centrā. Īpašs instruments ar nosaukumu H.E.S.S., kas atrodas Namībijā, var noteikt, kad šie stari sit mūsu atmosfēru, un izsekot avotam. Astronomi ir noteikuši, ka par šo gamma staru izliešanu ir atbildīgs reģions, kas nav daudz lielāks par mūsu Saules sistēmu un atrodas ap melno caurumu; melnais caurums darbojas kā kosmisko daļiņu paātrinātājs.
Starptautiska astrofiziku komanda no H.E.S.S. sadarbība ir paziņojusi par ļoti enerģijas enerģijas (VHE) gamma staru plūsmas īslaicīgu mainību atklāšanu no radio galaktikas M 87. Namībijā sadarbība ir izveidojusi un darbojas detektoru sistēmu, kas pazīstama kā Čerenkovas teleskopi, kas ļauj šos gamma starus atklāt no zemes līmeņa (sk. piezīmes). Norādot šo sistēmu uz tuvējo galaktiku, M 87, komanda ir atklājusi VHE gamma starus pēdējo četru gadu laikā. Patiess pārsteigums tomēr ir tas, ka dažos gadījumos dažu dienu laikā var redzēt, ka emisijas intensitāte mainās.
Milzu radio galaktika M 87
Šajā galaktikā, kas atrodas 50 miljonu gaismas gadu attālumā Jaunavas zvaigznājā, atrodas supermasīvs melnais caurums ar 3 tūkstošiem miljonu saules masu, no kuras izdalās daļiņu un magnētisko lauku strūkla. Tomēr atšķirībā no iepriekš novērotajiem VHE gamma staru ekstragalaktiskajiem avotiem - pazīstamiem kā Blazars - M 87 strūkla nav vērsta pret Zemi, bet ir redzama aptuveni 30 ° leņķī. Tiek uzskatīts, ka Blazars gamma stari tiek izstaroti strūklā, kolimēti ap strūklas virzienu un palielināti to enerģijā un intensitātē ar strūklas daļiņu relativistisko kustību. Tāpēc M 87 ir jauna veida ekstragalaktiskais gamma-starojuma avots.
Pirmās norādes par VHE gamma staru izstarošanu no M 87 tika novērotas 1998. gadā ar HEGRA Cherenkov teleskopiem (viens no H.E.S.S. priekšteču eksperimentiem). Ar H.E.S.S. Rezultātā šīs norādes tagad ir apstiprinātas ar lielāku pārliecību. VHE gamma staru plūsma no M 87 ir diezgan vāja; neviena cita radio galaktika līdz šim nebija redzama VHE gamma staros, iespējams, tāpēc, ka lielākā daļa ir tālāki nekā salīdzinoši tuvumā esošais M 87.
Kāda ir īsā laika mēroga mainība
Mainīguma laika skala ir emisijas apgabala maksimālā lieluma indikators. Tā kā gamma stari no emisijas apgabala aizmugures pārvietojas ilgāk, līdz tie mūs sasniedz, mainīguma laika skala nevar būt daudz īsāka par laiku, kāds gamma stariem nepieciešams šķērsot emisijas reģionu. Šādus mainīguma mērījumus bieži izmanto, lai ierobežotu emisijas vietas lielumu tālu objektos, bieži vien ar lielāku precizitāti, nekā izmērot objekta izmēru, pamatojoties uz leņķa pagarinājumu debesīs. Dažu dienu mainīguma laika skala, ko redz H.E.S.S. pozīcijā M 87 ir ārkārtīgi īss, īsāks nekā atklāts pie jebkura cita viļņa garuma. Tas stāsta mums, ka VHE gamma starus izstarojošā reģiona lielums ir tikai aptuveni mūsu Saules sistēmas lielums (1013 m, tikai aptuveni 0,000001% no visas radiogalaktikas M 87 lieluma). “Tas nav daudz lielāks par super masīvā melnā cauruma notikumu horizontu M 87 centrā”, saka Matiass Beiliče, H.E.S.S. zinātnieks, kurš strādā Hamburgas universitātē.
Šis novērojums padara M 87 centrālā melnā cauruma tiešu tuvumā VHE gamma staru iegūšanas vietu; citām konstrukcijām M 87 sprauslās parasti ir lielāki mērogi. Ražošanas procesu fizika vēl nav noteikta, un melnā cauruma tuvuma dēļ, kuru šis H.E.S.S atklājums atklāja, var izmantot pilnīgi jaunus mehānismus. komanda ir nodemonstrējusi. Iespējams, ka mums ir darīšana ar atšķirīgu ražošanas mehānismu nekā Blazars, kuru sprauslas ir vērstas uz mums. Šajā reģionā netālu no melnā cauruma matērija, kas uzkrājas no melnā cauruma, rada arī relativistisko plazmas strūklu - procesu, kas parasti vēl nav pilnībā izprotams. Tas, ka gamma stari var izbēgt no šī vardarbīgā reģiona, var šķist pārsteidzoši, bet tas ir iespējams, jo M 87 melnais caurums ir relatīvi zems, salīdzinot ar citiem melnajiem caurumiem. Nevar arī izslēgt, ka tādi relativistiski efekti kā citi, kas notiek citur ārpusgalaktiskos avotos, kaut kādā mērā veicina, taču, ņemot vērā, ka strūkla nav vērsta uz mums, liela relativistiskā ietekme ir maz ticama.
H.E.S.S. rādot ceļu
Ar šo un iepriekšējiem ekstragalaktisko avotu atklājumiem H.E.S.S. ir ceļš, lai izprastu procesus, kas saistīti ar šo ārkārtīgi enerģētisko fotonu veidošanos. Radio galaktika M 87 ir lieliska laboratorija šo galaktiku kodolu izpētei ar to supermasīvajiem melnajiem caurumiem, kas darbojas kā dzinēji, lai paātrinātu daļiņas līdz ārkārtīgi lielām enerģijām, procesā izdalot VHE gamma starus. Šo objektu var izpētīt un salīdzināt ar daudzajiem, bet tālajiem Blazars, kur strūkla aizsedz mūsu skatījumu uz centrālo avotu. Par M 87 mēs tagad zinām, ka mums ir skaidrs priekšstats par centrālo motoru ar H.E.S.S., tādējādi nodrošinot labāku izpratni par visiem ārpusgalaktisko VHE gamma-starojuma avotiem.
Oriģinālais avots: Max Planck Society jaunumu izlaidums
