Keď obrovská rádio galaxia Messier 87 (M 87) uvoľnila prúd gama žiarenia a rádiového toku, došlo k medzinárodnej spolupráci 390 vedcov. Hlásia objav v tomto týždňovom čísle Science Express.
Výsledky poskytujú prvý experimentálny dôkaz, že častice sú urýchlené na extrémne vysoké energie v bezprostrednej blízkosti supermasívnej čiernej diery a potom emitujú pozorované gama lúče. Lúče gama majú biliónkrát vyššiu energiu ako energia viditeľného svetla.
Matthias Beilicke a Henric Krawczynski, obaja fyzici na Washingtonskej univerzite v St. Louis, koordinovali projekt pomocou spolupráce s veľmi energetickým radiačným zobrazovacím teleskopickým systémom (VERITAS). Úsilie zahŕňalo tri polia 12 metrov (39 stôp) až 17 metrov (56 stôp) ďalekohľadov, ktoré detegujú vysokoenergetické gama lúče, a veľmi dlhá základná línia (VLBA), ktorá detekuje rádiové vlny s veľkým priestorovým presnosť.
"Boli sme naplánovaní gama-lúče pozorovania M 87 v úzkej spolupráci s tromi hlavnými observatóriami gama VERITAS, H.E.S.S. a MAGIC a mali sme šťastie, že k mimoriadnemu svetlu gama žiarenia došlo práve vtedy, keď bol zdroj pozorovaný pomocou VLBA a jeho pôsobivej sily priestorového rozlíšenia, “povedal Beilicke.
„Iba kombinovanie rádiových pozorovaní s vysokým rozlíšením a pozorovaní gama lúčmi VHE nám umožnilo lokalizovať miesto výroby gama žiarenia,“ dodal R. Craig Walker, vedecký pracovník Národného observatória rádiových astronomov v Socorre v Novom Mexiku. ,
M 87 sa nachádza vo vzdialenosti 50 miliónov svetelných rokov od Zeme v klastri galaxií Panny. Čierna diera v strede M 87 je šesť miliárd krát mohutnejšia ako Slnko.
Veľkosť nerotačnej čiernej diery je daná polomerom Schwarzschildovcov. Všetko - hmota alebo žiarenie - ktoré spadajú do jedného polomeru Schwarzschildovho stredu stredu čiernej diery, sa ním prehltne. Polomer Schwarzschildovej superhmotnej čiernej diery v M 87 je porovnateľný s polomerom našej slnečnej sústavy.
V prípade niektorých supermasívnych čiernych dier - ako v M 87 - hmota obiehajúca a približujúca sa k čiernym dieram má vysoko relativistické odtoky, nazývané trysky. Látka v tryskách putuje preč od čiernej diery a uniká jej smrtiacej gravitačnej sile. Trysky sú jedny z najväčších objektov vo vesmíre a môžu siahať až tisíce svetelných rokov z blízkosti čiernej diery do medzigalaktického média.
Veľmi vysoká energetická emisia gama žiarenia z M 87 bola prvýkrát objavená v roku 1998 s teleskopmi HEGRA Cherenkov. „Ale aj dnes je M 87 jedným z iba asi 25 zdrojov mimo našej galaxie, o ktorých je známe, že emitujú gama lúče [s veľmi vysokou energiou],“ hovorí Beilicke.
Nové pozorovania teraz ukazujú, že k zrýchleniu častíc a následnej emisii gama lúčov môže dôjsť vo veľmi „vnútornom prúde“, menej ako asi 100 polomerov Schwarzschilda od čiernej diery, čo je v porovnaní s celkový rozsah prúdu alebo galaxie.
Do týchto pozorovaní boli okrem VERITAS a VLBA zapojené aj vysokoenergetický stereoskopický systém (H.E.S.S.) a gama lúče pre pozorovanie gama žiarením Cherenkov (MAGIC) v atmosfére.
Titulok úvodného obrázku: Koncepcia umelcov vo vnútornom jadre M87: Čierna diera, narastací disk a vnútorné trysky. Kredit: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Druhý obrázok: Obrázok VLA M87 vo veľkom merítku: Biely kruh označuje oblasť, v ktorej by gama lúče mohli zistiť, že boli emitované veľmi energetické lúče gama. Ak chcete zúžiť umiestnenie ďalej vyžaduje VLBA. KREDIT: NRAO / AUI / NSF
koláž: Vľavo hore zobrazuje obrázok VLA galaxie prúdové žiarenie v mierke asi 200 000 svetelných rokov. Následné priblíženie postupuje bližšie k jadru galaxie, kde sa nachádza supermasívna čierna diera. V koncepcii umelca (pozadie). čierna diera znázornená v strede má približne dvojnásobok veľkosti našej slnečnej sústavy, čo je malý zlomok veľkosti galaxie, ale drží približne šesť miliárd krát hmotnejšie množstvo Slnka. Kredit: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
zdroj: veda a Národného observatória rádia pre astronómiu prostredníctvom Eurekalert.
