Kai milžiniška radijo galaktika „Messier 87“ (M 87) paleido gama spinduliuotės ir radijo srauto srautus, tarptautinį 390 mokslininkų bendradarbiavimą stebėjo. Jie praneša apie atradimą šios savaitės numeryje Mokslo ekspresas.
Rezultatai pateikia pirmuosius eksperimentinius įrodymus, kad dalelės pagreitėja iki ypač didelės energijos, esančios šalia supermasyviosios juodosios skylės, ir tada skleidžia stebėtus gama spindulius. Gama spindulių energija yra trilijoną kartų didesnė nei matomos šviesos energija.
Matthias Beilicke ir Henric Krawczynski, abu fizikai iš Vašingtono universiteto Sent Luise, koordinavo projektą naudodamiesi labai energetiniu spinduliuotės vaizdavimo teleskopo matricos sistemos (VERITAS) bendradarbiavimu. Pastangos buvo susijusios su trimis nuo 12 metrų (39 pėdų) iki 17 metrų (56 pėdų) teleskopų matricomis, kurie aptinka labai didelės energijos gama spindulius, ir labai ilgu pagrindiniu matricu (VLBA), aptinkančiu radijo bangas, turinčias didelę erdvinę erdvę. tikslumas.
„Mes buvome numatę M 87 gama spinduliuotės stebėjimus, glaudžiai bendradarbiaudami su trimis pagrindinėmis gama spindulių observatorijomis VERITAS, H.E.S.S. ir MAGIC, ir mums pasisekė, kad nepaprastas gama spinduliuotės paūmėjimas įvyko iškart, kai šaltinis buvo pastebėtas kartu su VLBA ir jo įspūdinga erdvine skiriamąja geba “, - sakė Beilicke.
„Tik suderinę didelės skiriamosios gebos radijo stebėjimus su VHE gama spindulių stebėjimais leidome nustatyti gama spindulių gamybos vietą“, - pridūrė R. Craig Walker, Nacionalinės radijo astronomijos observatorijos Socorro mieste, Naujojoje Meksikoje, darbuotojas. .
„M 87“ yra 50 milijonų šviesos metų atstumu nuo Žemės, Mergelės galaktikų spiečiuje. Juodoji skylė M 87 centre yra šešis milijardus kartų masyvesnė už Saulę.
Nesisukančios juodosios skylės dydį nurodo Schwarzschild spindulys. Ją praryja viskas - materija ar radiacija, esanti per vieną Schwarzschild spindulį nuo juodosios skylės centro. M 87 didžiosios juodosios skylės Schwarzschildo spindulys yra panašus į mūsų Saulės sistemos spindulį.
Kai kurių supermasyvių juodųjų skylių atveju, kaip ir M 87 atveju, materija, skriejanti aplink juodąją skylę ir artėjant prie jos, sukuria labai reliatyvistinį nutekėjimą, vadinamą purkštuku. Purkštukuose esanti medžiaga nutolsta nuo juodosios skylės, išvengdama savo mirtinos gravitacijos jėgos. Purkštukai yra vieni iš didžiausių objektų Visatoje, ir jie gali pasiekti daugybę tūkstančių šviesmečių atstumu nuo juodosios skylės apylinkėse iki tarpgalaktinės terpės.
Labai didelės energijos gama spinduliuotės sklaida iš M 87 pirmą kartą buvo aptikta 1998 m. Naudojant HEGRA Cherenkov teleskopus. „Tačiau net ir šiandien M 87 yra vienas iš tik 25 šaltinių, esančių už mūsų galaktikos ribų ir skleidžiantis [labai didelės energijos] gama spindulius“, - sako Beilicke.
Nauji pastebėjimai dabar rodo, kad dalelių pagreitis ir po to einantis gama spinduliuotė gali įvykti pačioje „vidinėje srovėje“, esančioje mažiau nei maždaug 100 Schwarzschild spinduliu nuo juodosios skylės, kuri yra ypač siaura erdvė, palyginti su bendras srovės ar galaktikos plotas.
Šiuose stebėjimuose, be VERITAS ir VLBA, dalyvavo ir aukštos energijos stereoskopinė sistema (H.E.S.S.) ir pagrindinės atmosferos gama spinduliuotės vaizdo gavimo spinduliuotės Cherenkovo (MAGIC) gama spinduliuotės observatorijos.
Švino vaizdo antraštė: Menininkų koncepcija apie M87 vidinę šerdį: Juodoji skylė, įbrėžimo diskas ir vidiniai purkštukai. Kreditas: Billas Saxtonas, NRAO / AUI / NSF
Antras vaizdas: Didelės apimties V87 vaizdas M87: Baltas apskritimas nurodo plotą, kuriame gama spindulių teleskopai gali pasakyti, kad skleidžiami labai energingi gama spinduliai. Norėdami dar labiau susiaurinti vietą, reikėjo VLBA. KREDITAS: NRAO / AUI / NSF
Koliažas: Viršuje kairėje, VLA galaktikos vaizdas rodo radijo bangomis skleidžiamus purkštukus maždaug 200 000 šviesmečių skalėje. Vėlesnis priartinimas progresuoja arčiau galaktikos šerdies, kur yra didžiulė juodoji skylė. Menininko sumanyme (fone). centre pavaizduota juodoji skylė yra maždaug dvigubai didesnė už mūsų Saulės sistemą, tik maža dalis galaktikos dydžio, tačiau užima maždaug šešis milijardus kartų didesnę Saulės masę. Kreditas: Billas Saxtonas, NRAO / AUI / NSF
Šaltiniai: Mokslas ir Nacionalinė radijo astronomijos observatorija, per Eurekalertas.
