Forskere udpeger placeringen af ​​ekstremt energirige partikler i en rumsøko

Et internationalt hold af astrofysikere har identificeret stedet, hvor kraftfulde og meget energiske røntgenstråler bliver skudt ud i rummet inde fra en region i rummet formet som et kæmpe vandpattedyr kaldet en manatee. De fandt, at objektets spektrum på dette sted viser, at der er en "ikke-klassisk accelerationsproces", hvor partikler bliver injiceret og genaccelereret i uhyre kraftige stråler af energi, der udsendes af et sort hul. Men du skal ikke bekymre dig om, at den bestråler os, da den er mere end 100.000.000.000.000.000 kilometer væk fra os.

Det astronomiske objekt kendt som SS 433 har længe været kendt for at huse et sort hul, der får eksplosioner af energi til at spy ud over Mælkevejen gennem stråler af meget energiske partikler. Betragtet som den første kendte mikrokvasar, er den i centrum af det, der er tilbage af en eksploderet stjerne i stjernebilledet Aquila, højt oppe på sommerens nattehimmel.

"Dette fascinerende system ligner en smuk Manatee i rummet og repræsenterer den eneste kendte supernova-rest i vores galakse (ud af omkring 400 sådanne objekter), der huser et sort hul," siger UM-astrofysiker Dr. Samar Safi-Harb, Tier 1 Canada Research Chair i Extreme Astrophysics og hovedforfatter af papiret, der omfatter forskere fra Canada, USA, Europa og Sydkorea.

UM-teammedlem og kandidatstuderende Brydyn Mac Intyre hjalp med at skabe et slående farvebillede af dette bemærkelsesværdige astronomiske objekt. Eksplosionerne af energi ender ved to "øreflipper", der lyser med radiobølgelængder, udskåret af jetfly, der pløjer gennem rummet med en fjerdedel af lysets hastighed. "Rummet langs jets-stien lyser strålende i højenergi røntgen- og gammastrålelys i ti lysår væk fra det sorte hul, men ikke synligt for det blotte øje," siger Mac Intyre.

SS 433 er så kraftfuld, at astrofysikere har ledt efter højenergi-gammastråling fra området. I slutningen af ​​1990'erne foreslog Safi-Harb, at dette system accelererer partikler til energier, der er højere end hvad der kan opnås i de kraftigste partikelacceleratorer på Jorden. Det tog næsten 20 år for højenergi gammastråling at blive opdaget; i 2018 annoncerede forskere ved High-Altitude Water Cherenkov Observatory opdagelsen af ​​højenergi TeV (Tera-electron-volts) gammastråler fra systemet. Men stedet for partikelacceleration kunne ikke udpeges før nu.

Ved at bruge den europæiske rumfartsorganisations XMM-Newton-satellit og NASAs NuSTAR-satellit, moderne kredsende røntgenteleskoper, kombineret med data opnået fra NASAs Chandra røntgenteleskop, var dette hold af forskere i stand til at lokalisere placeringen af ​​de 'hårdeste' (eller højeste energi) røntgenstråleudsendende område nær SS 433, der menes at være begyndelsen på den østlige jet-emission i stor skala.

Dr. Kaya Mori, samarbejdspartner og astrofysiker fra Columbia University i New York, siger, at denne kraftfulde energikilde, som nu menes at accelerere partikler til meget høje energier, er en stærk kandidat til en kosmisk PeVatron, en kilde, der accelererer kosmiske stråler op til Peta -elektronvoltsenergier eller 1.000.000.000.000.000 volt.

"I betragtning af spektrets og kildeplaceringens usædvanlige karakter udfordrer denne opdagelse teorien om partikelacceleration og peger på injektion og genopladning af SS 433-strålerne på store afstande, næsten 100 lysår væk fra det sorte hul," siger Safi -Harb.

Hun tilføjer:"SS 433 lærer os om og zoomer ind på det sjældne tilfælde af en supernova-rest drevet af et sort hul, mikrokvasarer, ultra-lysende røntgenkilder (en voksende klasse af røntgenstråleudsendende kilder, hvis natur diskuteres) og er en mikroversion af en aktiv galakse."

Forskerne annoncerede opdagelsen i et papir, der blev godkendt til offentliggørelse i Astrophysical Journal , der om kort tid præsenteres på det internationale symposium om højenergigammastrålastronomi i Barcelona. + Udforsk yderligere

Kvasarstråler er partikelacceleratorer, der er tusindvis af lysår lange