A világegyetemben semmi sem haladhat a fénysebességnél gyorsabban. Csak a fény érkezhet meg fénysebességgel, amennyire mi tudjuk. De vannak olyan jelenségek, amelyek a fényhez közel repítik a részecskéket, és amikor ezeket észlelik, az asztrofizikusok figyelmet fordítanak rá.
Tartalomjegyzék
Kutatók rendkívül nagy energiájú elektronokat találtak, amelyek szinte a fénysebességhez közeli sebességgel haladnak egy különleges forrásból származó irányban. A forrás egy mikroblazár, és ez az első ilyen objektum, amelyet eddig detektáltak. De mi is pontosan egy mikroblazár?
A mikroblazárok megértése azáltal kezdődik, hogy megismerjük a szupermasszív fekete lyukakat, a galaxisokat mozgató aktív magokat és a kvazárokat, amelyek mind ugyanannak a jelenségnek különböző arcai. Ezek a jelenségek összefonódnak, és a mikroblazár csak a skála-különbség eredménye, vagyis a központi fekete lyuk tömege és a hozzá kapcsolódó jetek nagyságrendi eltérése a meghatározó.
Mi az a mikroblazár?
Nem minden anyag jut el az SMBH-hoz vezető akkresziós korongból a fekete lyuk közvetlen közelébe. A korong anyaga részben a fekete lyuk tengelye mentén kiáramlik hatalmas energiájú jetekként.
Ha az egyik ilyen jet a Föld felé irányul, akkor azt blazárnak nevezzük. A most szemlélt objektum esetében a kutatók mikroblazár-ról beszélnek, és a különbség a blazár és a mikroblazár között nagyrészt a méretben rejlik. A blazár extragalaktikus, egy másik galaxis SMBH-jától származó energiával működik, míg a mikroblazár a Tejútban található.
A mikroblazár egy csillagméretű fekete lyukból állhat, vagy akár neutroncsillagból is. A rendszerben a fekete lyuk vagy a neutroncsillag társától származik az akkreciós anyag, és ugyanaz a magas energiájú jet keletkezik, csak kisebb léptékben. Ahhoz, hogy mikroblazár legyen, az egyik jetnek az égre mutató irányban kell lennie, akárcsak a blazárok esetében.
A mikroblazár fogalmi háttere
Minden blazár és mikroblazár is x‑ray bináris rendszereknek tekinthető, amelyek két test kölcsönhatásában működnek és erőteljes X‑sugárzást, sőt gamma‑sugárzást is termelnek.
A mikroblazárok létezéséről az asztrofizikusok már régóta elméleteket dolgoztak ki, és most egy új tanulmány jelenti az első detektálást. Ezek a jets lehetnek a Tejút leggyorsabb részecskéinek felgyorsítói is.
A kutatást azonosító munka címe A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles, első szerzője José Marti, aki a Jaén-i Egyetem csillagászati és asztrofizikai tanszékének professzora Andalúziában, Spanyolországban.
José Martí és a kutatás
„A tartós jetek, amelyek nagyon közel állnak a látóirányhoz, a galaktikus mikroblazároknak felelhetnek meg, és ezek gamma‑tartományban is energiát adhatnak” – fogalmazták a kutatók. „Ezek várhatóan gamma‑sugárforrásokat is képesek működtetni.”
Az egyik jelölt forrás a IRAS 18293−0941, amelyet először 1989-ben észleltek infravörös tartományban. Az objektum jelenléte a Tejút síkjában volt, ahol a gáz és por elnyomhatja a valódi jellegét, de a fejlett műszerek és módszertani fejlesztések révén tisztábban láthatóvá vált.
„Intenzív, több hullámban végzett megfigyeléses és elméleti vizsgálatokon alapuló tanulmányt végeztünk a jelölt forráson” – írják a szerzők. „A kutatáshoz a MeerKAT és a VLA teleszkópok mellett más eszközöket, spektroszkópokat és röntgen megfigyelőket is felhasználtunk.”
IRAS 18293−0941 a jelölt mikroblazár
A vizsgálatok szerint IRAS 18293−0941 körülbelül 10 Nap-tömegű fekete lyukkal és egy masszív társ csillaggal rendelkezik, amely lehet kék óriás vagy kék szuperóriás. A rendszer mintegy 11 700 fényévnyire található a Scutum csillagképben. Az energia‑kumuláció és a kettős rendszer jellemzője alapján magas tömegű x‑ray bináris besorolásba sorolható.
A korábbi együttműködés részletei szerint a forrás rendkívül aktív jetjei hosszú ideig fennálló és magas energiájú aktivitást mutatnak, amely fontos tényező abban, hogy a mikroblazár státusz tisztázódjon.
A kutatók összegzése szerint IRAS 18293−0941 egy olyan rendszer, amelyben a két komponens kölcsönhatása és a kilövő jetek összekapcsolódása nyomán a mikroblazár létrejöhetett, és a helyzet lehetővé teszi a jövőbeni részletes vizsgálatokat a galaktikus energia‑folyamokon belül.
A vizsgálatok módszerei
A kutatók szerint a jetek hosszú távú és magas energiájú tevékenysége válik a mikroblazár azonosításának kulcsává, mert ez a folyamatos energia‑felszabadulás jelzi a rendszer erőművét. Az ilyen jellegű megfigyelések lehetővé teszik, hogy a részecskék akár TeV-szintekre, sőt PeV‑ig is gyorsulhatnak.
A PeV‑szintű részecskék forrásainak kutatása évek óta jelen van, de a forrásuk eddig vitatott volt. Ha ezt az IRAS 18293−0941-hez köthetjük, az jelentős előrelépést jelent a galaktikus gyorsítók megértésében.
A beszámoló szerint a bejelentett azonosítás nemcsak a galaktikus taxonómiát tölti ki, hanem megerősítheti a mikroblazár és mikroquasar családok szerepét a Tejút legsokrétűbb és legszenzorosabb energiakérdéseiben.
Eredmények és következtetések
A jetek ereje és a fennálló aktivitás alapján a kutatók szerint IRAS 18293−0941 képes részecskéket TeV szintekre és potenciálisan PeV szintekre gyorsítani, összhangban azzal a képzeléssel, hogy mikroquasárok és mikroblazárok a Milky Way legenergia‑futtatóbb objektumai lehetnek.
Évek óta detektorok érzékelnek PeV‑szintű részecskéket a galaxisban, de forrásuk pontos helye és természete gyakran változó volt. Most az IRAS 18293−0941 felé irányuló figyelem megerősítheti ezen részecskék keletkezési helyét, ami fontos lépést jelent a mikroblazár és mikroquasar fogalmak megértésében.
A kutatók nyilatkozatai szerint az azonosítás nemcsak a galaktikus taxonómiában tölt be helyet, hanem erősítheti a mikroblazár és mikroquasar családok szerepét a Tejút legenergetikusabb jelenségei között.
Következtetések és jövőbeli kilátások
Még sok felfedezés vár ezzel az objektummal kapcsolatban, és a kutatók további megfigyeléseket terveznek a hotspot közelében zajló folyamatok pontos feltérképezésére. Az interstellar medium és a molekuláris felhők közötti kölcsönhatások részletes vizsgálata fontos lehet a csillagképződésre és a galaxisok szerkezetére gyakorolt hatások megértésében.
A projekt vezető szerzője, Marcote, a sajtóközleményben kiemelte, hogy a hotspot környékének további megfigyelése erőteljes hatással lehet a molekuláris felhőkben zajló csillagképződés megértésére és arra, hogyan formálja a mikroblazárok a Tejútrendszer fejlődését.
A kutatás második társszerzője, Jakob van den Eijnden, hangsúlyozta, hogy a különböző teleszkópok egyidejű használata bizonyíték arra, milyen erősek a nemzetközi csapatok együttműködése. Ez az együttműködés a modern csillagászat lényeges eleme, és jól mutatja, hogyan lehet a különböző eszközök adatait összehangolni egy teljes történet megértéséhez.
© : NASA/JPL-Caltech
Forrás: Universetoday.com
