Результаты, полученные исследователями на Стереоскопической системе высоких энергий (HESS), являются шагом вперед в поисках источников космических лучей — быстро летящих атомных ядер и других частиц, которые постоянно бомбардируют верхние слои атмосферы Земли.
Астрономы указали место откуда падает на Землю жесткий космический ливень
Массив телескопов в Намибии HESS определил происхождение мощного источника космических лучей. Наблюдения указали на место, где частицы материи, усиленные энергией черной дыры ускоряются до скорости, близкой к световой. Это место — Туманность Ламантина.
Туманность Ламантин образовалась, когда более 10 000 лет назад взорвалась гигантская звезда, оставив в своем ядре черную дыру. B. Saxton, (NRAO/AUI/NSF) from data provided by M. Goss, et al.
Для таких источников космических лучей астрономы придумали название «микроквазар». Он, конечно, не такой мощный как настоящий квазар, но он гораздо ближе к нам. Порожденные микрокавазарами космические лучи постоянно и жестко бомбардируют Землю.
Космические ливни
Двойная система из черной дыры (слева) и звезды (справа), из которой черная дыра постоянно захватывает вещество и рождает субсветовой джет. Реконструкция NGC 300 X-1
Космические лучи могут иметь широкий диапазон энергий. Самые распространенные космические лучи с самой низкой энергией состоят из частиц солнечного ветра, которые падают в атмосферу Земли по спирали, закрученной магнитным полем нашей планеты.
Считается, что космические лучи гораздо более высоких энергий производятся взрывами сверхновых. Еще более энергичные космические лучи возникают за пределами нашей Галактики, в частности, их порождают квазары — сверхмассивные черные дыры, которые выбрасывают струи плазмы, движущиеся со скоростью, близкой к световой. Эти струи могут иметь энергию на 8 порядков выше, чем энергия, создаваемая, например, в Большом адронном коллайдере.
Астрофизики предположили, что струи плазмы от черных дыр, которые меньше квазаров, но все же в несколько раз массивнее Солнца, тоже могут порождать космические лучи. Энергии, производимые этими «микроквазарами», которые также являются яркими источниками рентгеновских лучей и радиоволн, могут достигать диапазона, промежуточного между энергией сверхновых и энергией квазаров.
Ловля ветра Вселенной
Массив телескопов HESS (High Energy Stereoscopic System) в нагорье Хомас в Намибии.
В последнем исследовании астрофизик Лаура Оливера-Ньето из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге, Германия, и ее коллеги изучили микроквазар под названием SS 433. Черная дыра находится в созвездии Орла на расстоянии около 18 000 световых лет от Солнечной системы и вместе с большой звездой образует двойную систему. Материя, выброшенная из звезды, закручивается вокруг черной дыры, а затем по спирали падает в нее, создавая высокоэнергетические струи.
Двойная система окружена туманностью, названной Туманностью Ламантина из-за ее вытянутой формы. Туманность состоит из пыли и газа, оставшихся от сверхновой, взорвавшейся 10 000–100 000 лет назад. Ядро взорвавшейся звезды коллапсировало и образовало черную дыру.
Исток вещества из сверхновой сам по себе не мог бы вызвать космические лучи в течение такого долгого времени и эта активность уже давно стихла. Но где-то между 10 000 и 30 000 лет назад система снова загорелась, когда черная дыра сформировала свои джеты (струи). Тогда и образовался микроквазар и Туманность Ламантина начал производить космические лучи.