Mult timp, oamenii de știință au considerat că razele gamma de energie foarte înaltă din spațiu sunt produse în cuptoarele intense ale găurilor negre supermasive, aflate la distanțe extrem de mari. Totuși, un nou studiu a descoperit că unii dintre acești fotoni de înaltă energie provin de la un obiect mult mai apropiat de noi.
V4641 Sagittarii este un sistem situat la aproximativ 20.000 de ani-lumină de Pământ, în direcția constelației Săgetătorului. Aici, o gaură neagră cu o masă de aproximativ șase ori mai mare decât cea a Soarelui absoarbe material de la o stea gigantică, de aproximativ trei ori mai masivă decât Soarele, generând radiații intense asemănătoare unui accelerator cosmic de particule.
Un obiect neașteptat emite radiații cosmice
Astronomii au detectat acum fotoni proveniți din V4641 Sagittarii cu energii de până la 200 teraelectronvolți (TeV). Aceasta înseamnă o energie de 200 de trilioane de ori mai mare decât lumina vizibilă, plasând acești fotoni printre cei mai energici detectați în spațiu.[sursa]
Deși se știe că razele gamma de acest nivel energetic circulă prin cosmos, oamenii de știință au presupus că sursele lor principale sunt quasarii – nuclee galactice extrem de luminoase, unde găurile negre supermasive eliberează cantități uriașe de energie în timp ce absorb gazul care le înconjoară.
V4641 Sagittarii este ceea ce se numește un microquasar și funcționează ca o versiune miniaturală a unui quasar obișnuit. Gaura neagră este mai mică, sursa de materie este mai redusă, iar radiația emisă este, de regulă, mai slabă. Sau, cel puțin, aceasta era explicația convențională.
„Fotonii detectați din microquasari au, de obicei, energii mult mai mici decât cei din quasari. Vorbim, de regulă, despre zeci de gigaelectronvolți. Însă datele de la observatorul High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) au arătat ceva cu totul excepțional: fotoni provenind de la un microquasar din galaxia noastră cu energii de mii de ori mai mari decât cele tipice.”, a explicat Sabrina Casanova de la Institutul de Fizică Nucleară al Academiei Poloneze de Științe (IFJ PAN).
Situat pe versantul vulcanului inactiv Sierra Negra din Mexic, observatorul HAWC este conceput pentru a detecta particule cu energii extrem de înalte care sosesc din spațiu. Acesta include 300 de rezervoare mari de oțel, pline cu apă purificată. Când aceste particule de mare energie pătrund în rezervoare, ele declanșează o cascadă de particule care călătoresc prin apă mai rapid decât viteza luminii în apă. Acest fenomen generează un fulger de lumină numit radiație Cherenkov, versiunea electromagnetică a unui boom sonic.
Detectoarele sensibile din interiorul rezervoarelor înregistrează aceste sclipiri, permițând cercetătorilor să determine ce tip de particulă a declanșat cascada și direcția din care a sosit. HAWC poate observa simultan 15% din cer și scanează două treimi din bolta cerească la fiecare 24 de ore, creând o hartă cosmică detaliată. În aceste hărți, V4641 Sagittarii a apărut ca un punct de raze gamma neașteptat de luminos.
„În timp ce revizuiam hărțile cerului pentru următorul proiect, am observat o regiune la cinci grade de planul nostru galactic, care emitea un nivel ridicat de radiații neobservat în datele anterioare. Nicio sursă de raze gamma nu fusese anterior identificată sau studiată în acea regiune, așa că am profitat de ocazie pentru a analiza în detaliu.”, a spus fizicianul Xiaojie Wang.
Examinările ulterioare au arătat că V4641 Sagittarii este sursa acestor raze gamma de energie extrem de înaltă. Alți microquasari, precum SS 433, au fost anterior observați emițând fotoni de peste 25 TeV, însă V4641 Sagittarii se situează într-o categorie proprie: produce radiații la nivelul obișnuit pentru quasari, o performanță considerată imposibilă până acum.
Această descoperire oferă o perspectivă nouă asupra radiațiilor cosmice și asupra modului în care funcționează quasarii. Spre deosebire de procesele lente ale quasarilor care durează milioane de ani, microquasarii reproduc fenomene similare într-un ritm accelerat, de câteva zile, comportându-se ca niște simulatoare naturale pentru fenomenele din cosmosul îndepărtat.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
