Astronómovia dlhodobo predpokladali, že najvyššie energetické gama lúče vo vesmíre pochádzajú z mimoriadne aktívnych supermasívnych čiernych dier v jadrach vzdialených galaxií. Nedávne objavy však naznačujú, že podobné vysokoenergetické fotóny môžu vznikať aj v objektoch omnoho bližšie k Zemi.
Systém známy ako V4641 Sagittarii sa nachádza približne 20 000 svetelných rokov od Zeme v smere súhvezdia Strelec. Tento binárny systém pozostáva z čiernej diery s hmotnosťou približne šesťnásobku hmotnosti Slnka a sprievodnej hviezdy typu B s hmotnosťou asi troch slnečných hmotností. Čierna diera akreuje materiál zo sprievodnej hviezdy, čo vedie k tvorbe intenzívneho žiarenia a výtryskov častíc. Píše o tom sciencealert.com.
Detekcia extrémne vysokoenergetického gama žiarenia
Nedávne pozorovania pomocou observatória HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory) odhalili, že V4641 Sagittarii emituje gama lúče s energiami presahujúcimi 200 teraelektrónvoltov (TeV). Pre porovnanie, ide o 200 biliónov krát viac energie ako má viditeľné svetlo.
Takéto vysokoenergetické gama lúče boli doteraz spájané predovšetkým s kvasarmi – jasnými galaktickými jadrami obsahujúcimi supermasívne čierne diery.
Mikrokvazár: Malá verzia obrovských kvasarov
V4641 Sagittarii je klasifikovaný ako mikrokvazár, čo znamená, že funguje ako zmenšená verzia bežného kvasaru. Hoci sú mikrokvazary menšie, mechanizmy ich žiarenia sú podobné tým v kvasaroch. Doteraz sa predpokladalo, že fotóny z mikrokvazarov majú omnoho nižšie energie. Avšak detekcia fotónov s energiami presahujúcimi 200 TeV z V4641 Sagittarii prekvapila vedeckú komunitu.
Observatórium HAWC: Lov na najvyššie energetické častice
Observatórium HAWC, umiestnené na svahoch vyhasnutej sopky Sierra Negra v Mexiku, je navrhnuté na detekciu vysokoenergetických častíc prichádzajúcich z vesmíru. Pozostáva z 300 veľkých oceľových nádrží naplnených čistou vodou. Keď vysokoenergetická častica vstúpi do nádrže, vyvolá kaskádu ďalších častíc, ktoré prechádzajú vodou rýchlejšie ako svetlo, čo vedie k vzniku tzv. Čerenkovovho žiarenia. Detektory v nádržiach zaznamenávajú tieto záblesky, čo umožňuje vedcom určiť typ častice a jej pôvod.
Význam objavu
Detekcia takto vysokoenergetického gama žiarenia z mikrokvazáru V4641 Sagittarii naznačuje, že tieto objekty môžu byť významnými zdrojmi kozmického žiarenia v našej galaxii. Tento objav tiež poskytuje nový pohľad na mechanizmy urýchľovania častíc v extrémnych astrofyzikálnych prostrediach a naznačuje, že mikrokvazary môžu hrať dôležitejšiu úlohu v produkcii vysokoenergetických častíc, než sa doteraz predpokladalo.
