Εκλάμψεις μαύρης τρύπας με ενέργεια ίση με χιλίων ήλιων

Ο Τοξότης Α* είναι η μεγάλη μελανή οπή στο κέντρο του γαλαξία μας. Ομως δεν είναι η μόνη που υπάρχει σε αυτόν. Η V404 Cygni είναι μια μελανή οπή που βρίσκεται σε απόσταση 7.800 ετών φωτός από εμάς και ήταν η πρώτη μελανή οπή που εντοπίσθηκε στον γαλαξία μας.

Βρετανοί αστρονόμοι εντόπισαν εκλάμψεις που προέρχονται από αυτή την μαύρη τρύπα. Πρόκειται για βίαιες αναλαμπές τις χαρακτηρίζουν οι ερευνητές χαρακτηρίζουν «φλόγες». Αυτές οι φλόγες έχουν διάρκεια κλάσματα του δευτερολέπτου και ενέργεια ίση με εκείνη χιλίων άστρων σαν τον Ηλιo.

Ομάδα αστρονόμων του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον έστρεψαν το τηλεσκόπιο Herschel στα Κανάρια Νησιά προς την V404 Cygni και είδαν το «ξέσπασμά» της, που διήρκεσε περίπου δύο εβδομάδες. Οπως υποστηρίζουν οι ερευνητές στο άρθρο τους στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» είναι ένα από τα πιο βίαια φαινόμενα που έχουν παρατηρηθεί ποτέ.

Σύμφωνα με τους ερευνητές η μαύρη τρύπα «καταβροχθίζει» την ύλη ενός γειτονικού της άστρου πυροδοτώντας έτσι τις στιγμαίες βίαιες εκλάμψεις. Οι επιστήμονες πάντως δεν κατανοούν ακόμη απόλυτα τον μηχανισμό πίσω από αυτό το φαινόμενο.

Εδώ και χρόνια οι επιστήμονες «πιάνουν» κοσμικές ακτίνες πολύ υψηλής ενέργειας που προέρχονται από το κέντρο του γαλαξία μας. Τώρα, για πρώτη φορά μια διεθνής ομάδα αστρονόμων πιστεύει ότι εντόπισε την πηγή της κοσμικής ακτινοβολίας: είναι η τεράστια μαύρη τρύπα στην «καρδιά» του γαλαξία μας.

Η μαύρη τρύπα λειτουργεί ως ένας κοσμικών διαστάσεων φυσικός επιταχυντής, δημιουργώντας έτσι ακτινοβολία με ενέργειες που είναι τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερες από αυτές που δημιουργούνται στον μεγαλύτερο επιταχυντή της Γης, στο CERN.

Ερευνητές από 12 χώρες, με επικεφαλής τον Βέρνερ Χόφμαν του γερμανικού Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής Μαξ Πλανκ στη Χαϊδελβέργη πραγματοποίησαν τις παρατηρήσεις τους με τη βοήθεια του αστεροσκοπείου HESS (High Energy Stereoscopic System), μιας συστοιχίας πέντε τηλεσκοπίων στη Ναμίμπια της Αφρικής.

Η Γη «βομβαρδίζεται» συνεχώς από σωματίδια υψηλής ενέργειας (πρωτόνια, ηλεκτρόνια και ατομικούς πυρήνες) που έχουν κοσμική προέλευση. Τα σωματίδια αυτά συνιστούν την κοσμική ακτινοβολία και οι επιστήμονες ανέκαθεν δυσκολεύονταν να βρουν από ποιές αστροφυσικές πηγές αυτή προέρχεται. Εδώ και πάνω από έναν αιώνα η προέλευση των κοσμικών ακτίνων αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά μυστήρια.

Οι κοσμικές ακτίνες, καθώς αλληλεπιδρούν με το φως και τα αέρια στο διαστρικό χώρο, παράγουν ακτίνες-γάμα, για τις οποίες είναι ευκολότερο να βρεθεί η πηγή τους. Όταν οι ακτίνες-γάμα φθάνουν στην ατμόσφαιρα της Γης, παράγουν τη λεγόμενη «ακτινοβολία Τσερένκοφ», στιγμιαίες λάμψεις φωτός που που μπορούν να γίνουν αντιληπτές από ειδικά τηλεσκόπια όπως το HESS, που διαθέτουν ευαίσθητους φωτο-ανιχνευτές. Μέχρι σήμερα πάνω από 100 πηγές ακτίνων-γάμα έχουν εντοπισθεί και, μέσω αυτών, πιθανώς εντοπίζονται και οι πηγές της κοσμικής ακτινοβολίας.

Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι στον γαλαξία μας παράγονται κοσμικές ακτίνες με ενέργειες έως 100 TeV (τεραηλεκτρονιοβόλτ) από διάφορες πηγές. Τώρα, για πρώτη φορά, ανακοινώθηκε ότι όχι μόνο εντοπίσθηκαν κοσμικές ακτίνες πολύ ισχυρότερες, της τάξης τουλάχιστον του ενός PeV ή πεταηλεκτρονιοβόλτ (1 PeV=1.000 TeV), αλλά ότι η πηγή τους πιθανότατα είναι η κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας, γνωστή ως Sgr A*, η οποία -με την ιδιότητά της ως επιταχυντή πλέον- «βαφτίσθηκε» και Pevatron (κατ' αναλογία με τον Tevatron, τον πρώτο επιταχυντή στη Γη που πέτυχε ενέργειες ενός TeV).

Σημειωτέον ότι οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει κοσμικές ακτίνες με ενέργειες πολύ πάνω από 1 PeV, οι οποίες θεωρούνται ότι έχουν εξωγαλαξιακή προέλευση, πιθανώς από ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (κβάζαρ). Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».
17/3/2016

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου