Obserwacje wykonane przez teleskopy w Namibii rzuciły nowe światło na pochodzenie najbardziej energetycznych cząstek we wszechświecie, tzw. promieni kosmicznych. Badania, opublikowane w czasopiśmie „Science”, przeprowadzone przez zespół z High Energy Stereoscopic System (HESS), wskazują na czarne dziury jako źródło tych niesamowitych cząstek.
Promienie kosmiczne to szybko poruszające się jądra atomowe i inne cząstki, stale bombardujące atmosferę Ziemi. Ich pochodzenie było przedmiotem badań naukowych od ponad stu lat. Najbardziej obfite i o najniższej energii promienie kosmiczne pochodzą z wiatru słonecznego. Natomiast cząstki o wyższej energii są uważane za produkty supernowych – eksplozji masywnych gwiazd. Jeszcze bardziej energetyczne promienie pochodzą z kwazarów, supermasywnych czarnych dziur wytwarzających dżety plazmy poruszające się z prędkością zbliżoną do prędkości światła.
Naukowcy proponują, że dżety plazmy z czarnych dziur mniejszych niż kwazary, ale nadal kilkakrotnie większych niż Słońce, mogą również przyczyniać się do populacji promieni kosmicznych. W najnowszym badaniu, Laura Olivera-Nieto z Max Planck Institute for Nuclear Physics w Heidelbergu i jej współpracownicy skoncentrowali się na mikrokwarzarze SS 433, znajdującym się w konstelacji Orła, około 18 000 lat świetlnych od Układu Słonecznego.
SS 433 tworzy system binarny z dużą gwiazdą. Materia wyrzucona z gwiazdy krąży wokół czarnej dziury, tworząc wysoce energetyczne dżety. System ten otoczony jest przez mgławicę, zwaną Mgławicą Manatee, będącą pozostałością po supernowej, która utworzyła czarną dziurę. Wysokoenergetyczne fotoniki gamma, które są wytwarzane w tych samych procesach, co promienie kosmiczne, przemieszczają się do Ziemi po prostych liniach.
Obserwacje HESS pozwoliły na precyzyjne zlokalizowanie miejsca w Mgławicy Manatee, skąd pochodzą te fotoniki gamma, co sugeruje, że promienie kosmiczne są wytwarzane przez mechanizmy wewnętrzne dżetów, a nie przez kolizje z inną materią. Wyniki te wzmacniają teorię, że binarne systemy rentgenowskie są mniejszymi odpowiednikami supermasywnych czarnych dziur i są równie zdolne do przyspieszania promieni kosmicznych.
Źródło: Nature
