Bizonyítékot találhattak az Amsterdami Egyetem tudósai arra, hogy a mikrokvazárokból táplálkozó fekete lyukak kozmikus részecskegyorsítóként felelősek lehetnek a titokzatos eredetű, nagy energiájú kozmikus sugárzásért. Az erről szóló tanulmány a Science-ben jelent meg.

Ezek azok a részecskék, amelyek folyamatosan bombázzák a Föld felső légkörét.

A szóban forgó, csillagtömegű fekete lyukak általában kettős rendszerben léteznek egy szuperóriás csillaggal, amelyből folyamatosan anyagot szívnak el. Az anyag egy része ezek után a fekete lyuk pólusaihoz kerül, ahonnan aztán nagy sebességű relativisztikus sugárban kilövődik az űrbe.

Először 1912-ben fedezték fel, hogy a kozmikus sugarak elképesztő energiával érhetik el bolygónkat. Ez az energia akár a 10²⁰ elektronvoltot (eV) is elérheti. (Ez jóval több, mint amekkora a Nagy Hadronütköztetőből kihozható.) A kutatók úgy vélték, hogy a részecskék felgyorsításáért a szupernóvák és a mikrokvazárok a felelősek, arra azonban, hogy utóbbiból ilyen energiájú részecskék származhatnak, eddig nem volt bizonyíték.

EHT Collaboration / Ian Stephens / George Wong

A kutatók a High Energy Stereoscopic System (HESS) teleszkóprendszerrel kezdték vizsgálni a kozmikus sugárzás és a mikrokvazárok közötti kapcsolatot. Ekkor észlelték a Tejútrendszer legerősebb mikrokvazárjából (SS 433) érkező rendkívül nagy energiájú gamma-sugarakat.

Az SS 433 valójában az első felfedezett mikrokvazár, 1975-ben találták meg. Az SS 433 a W50, vagyis a Lamantin-köd szívében található, tőlünk nagyjából 18 ezer fényévre. Az 1975 óta folyó kutatások során kimutatták, hogy az SS 433 egy fekete lyuk, amelynek tömege 10–15-ször akkora, mint a Napé. Mellé egy fehér szuperóriás csillag társul. A két objektum nagyjából 24,1 millió kilométerre van egymástól, és 13 nap alatt kerülik meg egymást.

Valami nem stimmel az egyik legősibb szupermasszív fekete lyukkal

A GN-z11 kódjelű galaxis közepén lévő szupermasszív fekete lyuk viselkedése alapján úgy vélik, másként keletkezhetett, mint ahogy azt eredetileg várnák a kutatók egy ilyen ősi objektumtól.

A fenti távolság kisebb, mint ami a Nap és a Merkúr között van, ezért a fekete lyuk gravitációja letépi a csillag külső légkörét. Ez akkréciós korongot képet a fekete lyuk körül, miközben az anyag egy része a fekete lyukba zuhan. A maradék anyag az erős mágneses mezők segítségével a pólusokhoz jutnak el, ahonnan a fénysebesség nagyjából 26 százalékával lökődik ki az űrbe.

Érdekesség, hogy ez a sugárzás idővel veszít az energiájából, és annyira elhalványul, hogy szinte már nem is lehet látni. Csakhogy 75 fényévre a mikrokvazártól hirtelen újra megjelenik, még nagyobb energiával. A kutatók szerint lennie kell valaminek a sugárban, ami ezt a folyamatot véghez viszi.

NRAO / AUI / NSF, K. Golap, M. Goss

Úgy vélik, hogy az eredetileg felgyorsított elektronok szétszórják a fény infravörös részét, gamma-sugarakká alakítják azokat.

A kutatók szerint még mindig sok a kérdés a részecskék és a sugárzás fejlődésével kapcsolatban, de a forrást már sikerült megfejteni. Mindez pedig közelebb vihet bennünket ahhoz, hogy pontosabb képet kapjunk az univerzum működéséről.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.