Zinātnieki tikko atrada gammas starus, kas ir vecāki par Zemi

Aprīlī plūdi no spēcīgiem gamma stariem, kas bija ceļojuši no pusceļa uz Visumu, nonāca Zemes apkārtnē.

Ar kādu brīnumainu iespēju NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope peldēja Zemes orbītā un spēja sagrābt uzliesmojumu, savācot daudz vērtīgu datu no reta kosmiskā notikuma.

Jauns pētījums ilustrē jaunu notikuma analīzi, kas varētu izskaidrot, ko varēja izskatīt Visuma viduslaiki, kā arī sniegt vairāk ieskatu par to, kā tiek ražoti kosmiskie gamma starojumi un kā viņi darbojas.

Pirmkārt, kāda perspektīva:

Šie konkrētie gamma stari - daži no visaugstākās enerģijas gaismas, kas jebkad jāievēro un no vistālāk attāluma - faktiski ir radies no supermassīvā melnā punkta “blazar” galaktikas centrā, ko sauc par PKS 1441 + 25. Šis konkrētais supermassīvais melnais caurums, kas ir kopīgs visiem blazāriem, ir 70 miljoni reižu masīvāks par sauli. Blazāri ir dažas no enerģiskākajām debess parādībām, kas pastāv zināmā visumā.

Kad aprīlī PKS 1441 + 25 izvilka lielāko uzliesmojumu, astronomi no Lielās atmosfēras gammas attēlveidošanas Cherenkova teleskopa jeb MAGIC, kas balstījās uz La Palmu Kanāriju salās, atklāja gamma staru uzliesmojumu no Fermi datiem.

Daži sekoja analīzei, un tā noteica, ka PKS 1441 + 25 izspiestie gamma stari bija vairāk nekā deviņi līdz desmit miljardi reižu redzamās gaismas enerģijas, kas bija pārsteigums, jo galaktika ir tik tālu. Gambas starojums pārvēršas daļiņās, kad tās saduras ar zemas enerģijas apgaismojumu, tāpēc tās būtībā zaudē spēku, jo tālāk tās iet. Starlight ir gara staru kriptonīts.

Tātad, lai gammas stari padarītu mūs tik spilgti, kā viņi to darīja, viņiem bija jāizvairās no stingra fotonu tīkla, kas nekavējoties ieskauj melnos caurumus, kā arī apiet ekstragalaktisko fona gaismu vai EBL, kas caurvij cauri pārējiem Visumu. (“EBL” būtībā ir vāju gaismas vākšana starp visām zvaigznēm un galaktikām, kas kādreiz ir bijušas.)

Tagad nav reāla veida, kā gamma stariem šajā gadījumā izvairīties no EBL. Un tā ir laba lieta - pētījuma autori izmantoja mērījumus, lai palīdzētu aprēķināt jaunu, precīzāku izpratni par to, cik spēcīgs ir EBL. Tātad faktiski tas, ka EBL lēnām šķeldo gamma stari, bija svētība.

Bet kā no stariem izvairījās no fotoniem, kas aptver supermassīvo melno caurumu? Tas ir, kad mēs iepazīstinām ar citu astronomu komandu no ļoti enerģiskā starojuma attēlveidošanas teleskopa sistēmas Arizonā. Viņi novēroja dažus dīvainus mērījumus, kas nesaskanēja ar to sākotnējo pieņēmumu, ka gamma starojumi tika ražoti melnajam caurumam tuvākajos apgabalos.

Tā vietā VERITAS komanda atklāja, ka šo gamma staru emisijas reģions, kā arī cita gaisma dažādās enerģijās, iznāca no viena reģiona, kas patiešām ir pieci gaismas gadi no paša melnā cauruma - lielāks par attālumu starp sauli un tuvākā zvaigzne. Kad materiāls iekrīt melnajā caurumā, tas dažreiz tiek izspiests kā jaudīgs strūkla no vērpšanas diska poliem. PKS 1441 + 25, viens no šiem sprauslām ir vērsts tieši uz Zemes. (Kinda biedējoši, vai ne?)

Ir aizdomas, ka šī sprausla spēlē lomu gammas staru emisijas punkta novirzīšanā prom no melnās cauruma, ļaujot viņiem izvairīties no visspēcīgākās gravitācijas vilkšanas, kā arī palīdzot izvairīties no iznīcināšanas ar fotonu tīkla palīdzību.

Tas ir ļaunums, bet vēl svarīgāk ir tas, ka jaunie dati palīdz izskaidrot, cik daudz senākas Visuma daļas ir rīkojušās. Kaut kas tāds kā PKS 1441 + 25 nekad nav atrasts tuvāk Zemei, un apgaismojuma izpēte, kas ceļojusi no tādiem tālu attālumiem, palīdz gleznot priekšstatu par to, ko agrīnā Visuma bija.

Tas būs aizraujoši, lai redzētu, ko citi astronomi spēs no šiem datiem. Pašlaik pieņemsim, ka jūs atradīsiet zināšanām, ka attālums, kas šauž mūsu planētas augstas enerģijas starus, ir blazars.