Исследователи определили местоположение чрезвычайно энергичных частиц в «космическом ламантине»
AstroNews.ru - 06 Июля 2022 11:01:14
Международная группа астрофизиков определила место, где мощные и высокоэнергетические рентгеновские лучи выбрасываются в космос из внутренней области пространства, имеющей форму гигантского водного млекопитающего - ламантина. Они обнаружили, что спектр объекта в этом месте показывает наличие «неклассического процесса ускорения», когда частицы впрыскиваются и снова ускоряются в мощных струях энергии, испускаемых черной дырой. Но не стоит беспокоиться о том, что она сможет нас облучить, поскольку ее расположение удалено на расстояние более 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 километров от нас.
Давно известно, что астрономический объект, именуемый SS 433, содержит черную дыру, которая вызывает выбросы энергии через Млечный Путь в виде струй высокоэнергетических частиц. Считающийся первым известным микроквазаром, он находится в центре того, что осталось от взорвавшейся звезды в созвездии Акила.
«Эта удивительная система похожа на прекрасного ламантина в космосе и представляет собой единственный известный остаток сверхновой в нашей галактике (из примерно 400 подобных объектов), в котором находится черная дыра», - говорит астрофизик из Университета Южной Калифорнии доктор Самар Сафи-Харб.
Учёные смогли создать поразительное цветное изображение этого замечательного астрономического объекта. Взрывы энергии заканчиваются двумя «мочками ушей», светящимися на радиоволнах, вырезанными струями, проносящимися через пространство со скоростью, составляющей четверть скорости света. «Пространство вдоль траектории струй ярко светится в высокоэнергетическом рентгеновском и гамма-излучении на расстоянии десятков световых лет от черной дыры, но не просматривается невооруженным глазом», - говорит аспирант Мак Интир.
SS 433 настолько мощная, что астрофизики искали высокоэнергетическое гамма-излучение в этом районе. Потребовалось почти 20 лет, чтобы оно было обнаружено; в 2018 году исследователи объявили об обнаружении высокоэнергетических TeV (тера-электрон-вольт) гамма-лучей из этой системы. Однако место ускорения частиц до сих пор не удавалось точно определить.
Используя спутник Европейского космического агентства XMM-Newton и спутник НАСА NuSTAR, современные орбитальные рентгеновские телескопы, в сочетании с данными, полученными с рентгеновского телескопа НАСА Chandra, команда исследователей смогла точно определить местоположение «самой жесткой» (или самой высокоэнергетической) рентгеновской области вблизи SS 433, которая, как полагают, является началом выброса восточной струи в больших масштабах.
Доктор Кайя Мори, сотрудник и астрофизик из Колумбийского университета в Нью-Йорке, говорит, что этот мощный источник энергии, который, как теперь считается, ускоряет частицы до очень высоких энергий, является сильным кандидатом на роль космического ПеВатрона - источника, ускоряющего космические лучи до энергий пета-электронвольт, или 1 000 000 000 000 000 000 000 000 вольт.
«Учитывая необычный характер спектра и местоположение источника, это открытие бросает вызов теории ускорения частиц и указывает на инжекцию и повторное возбуждение струй SS 433 на больших расстояниях, почти в 100 световых годах от черной дыры. SS 433 рассказывает нам о редком случае остатка сверхновой, питаемого черной дырой, микроквазарах, сверхсветящихся рентгеновских источниках (растущий класс источников рентгеновского излучения, природа которых обсуждается) и является микро-версией активной галактики», - говорит Сафи-Харб.