Nauka w Polsce, Wszechświat

Czarna dziura w centrum Galaktyki źródłem promieniowania kosmicznego

Międzynarodowy zespół astronomów, w którego skład wchodzą również Polacy, opublikował w Nature artykuł opisujący wyniki poszukiwań źródła wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Obserwacje okolic centrum naszej Galaktyki wskazują, że najprawdopodobniej powstają one w pobliżu supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*.

Energia, składającego się głównie z protonów, promieniowania kosmicznego może sięgać przynajmniej kilku petaelektronowoltów (PeV). Ich niezidentyfikowane źródła nazywane są przez astronomów PeVatronami (analogicznie akcelerator w Fermilabie, który jako pierwszy osiągnął energię zderzeń przekraczającą 1 teraelektronowolt, nazwano Tevatronem). Dla porównania energia zderzeń w największym akceleratorze zbudowanym przez człowieka, Wielkim Zderzaczu Hadronów, wyniosła 1 PeV, a więc co najmniej kilka razy mniej.

Do tej pory sądzono, że głównym źródłem wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego są wybuchy supernowych. Śledzenie miejsca ich pochodzenia jest o tyle trudne, że uginają się one pod wpływem działania pól magnetycznych. Aby obejść tę niedogodność astronomowie postanowili przyjrzeć się promieniowaniu gamma, które – jak się uważa – powstaje w podobnych warunkach. Tworzące je wysokoenergetyczne fotony wolne są bowiem od wpływu siły magnetycznej. Wspólnym problemem dotyczącym obserwowania promieniowania kosmicznego i promieniowania gamma jest fakt, że ulegają one zniszczeniu w ziemskiej atmosferze w wyniku zderzeń z tworzącymi ją atomami. Każde takie zderzenie produkuje jednak „deszcz” cząstek, który można obserwować za pomocą detektorów naziemnych bezpośrednio lub rejestrując tzw. promieniowanie Czerenkowa.

Poszukujący źródła wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego zespół astronomów postanowił posłużyć się tą drugą metodą. Do obserwacji promieniowania Czerenkowa wykorzystali oni znajdujące się w Namibii obserwatorium astronomiczne High Energy Stereoscopic System (HESS). Według badaczy wyniki trwających kilka lat badań dystrybucji promieniowania gamma pochodzącego z centrum Galaktyki wskazują, że ich źródłem mogą być protony wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego zderzające się z cząstkami gazu wokół czarnej dziury.

Bardziej szczegółowe obserwacje będą możliwe dopiero po uruchomieniu Cherenkov Telescope Array (CTA), międzynarodowej sieci naziemnych obserwatoriów astronomicznych przeznaczonych do badań wysokoenergetycznego promieniowania gamma, których budowa ma zakończyć się w 2020 r.

Źródła

+
Share this Story
Zobacz inne podobne wpisy
Zobacz inne wpisy Kamil Kopij
Zobacz inne w kategorii Nauka w Polsce

Zobacz

Ludzie, choroby i idee w ruchu: wschodnia część basenu Morza Śródziemnego i nie tylko, cz. 2

W pierwszej części tekstu poznaliśmy kilku Rzymian, którzy ...

Inline
Inline