Астрономы определили источник самого мощного гамма-излучения из космоса

Согласно последним исследованиям астрономы пришли к весьма интересным выводам. Наблюдения показали, что именно сверхмассивные черные дыры ответственны за сверхэнергичные гамма-лучи.

Этот тип излучения возникает, например, когда масса преобразуется в энергию во время реакций деления в ядерных реакторах на Земле. Однако в случае черных дыр гамма-излучение является даже более энергичным, чем излучаемое в ядерных реакторах, и является продуктом совершенно разных процессов.

Считается, что гамма-лучи создаются в результате столкновениями между световыми лучами и высокоэнергетическими частицами, рожденными в окрестностях черных дыр, посредством механизмов, которые до сих пор плохо изучены. Подразумевается, что эти магнитные процессы происходят в очень маленьких и турбулентных областях

Следствием этих столкновений между светом и веществом является то, что энергичные частицы передают почти весь свой импульс световым лучам и превращают их в гамма-излучение, которое в конечном итоге достигает Земли.

Ученые подозревают, что эти столкновения происходят в областях, пронизанных мощными магнитными полями, подверженными сильно изменяющимся процессам, таким как турбулентность и магнитные пересоединения (магнитные поля, которые сливаются воедино и выделяют удивительное количество энергии), что может происходить в струях вещества, выбрасываемых именно из черных дыр.

К сожалению, исследование этих магнитных полей, удаленных на миллиарды световых лет от Земли, требует очень чувствительных приборов и определить точный момент, когда происходит излучение высокой энергии практически невозможно.

Однако, именно этого добилась исследовательская группа во главе с Иваном Марти-Видалем, исследователем из Астрономической обсерватории, главном автором исследования.

Его команда использовала Atacama Large Millimeter Array (ALMA), самый чувствительный телескоп в мире, работа которого основана на миллиметровых длинах волн. Ученым удалось получить точную информацию о магнитных полях далекой черной дыры в тот момент, когда энергичные частицы производили огромное количество гамма-излучения.

В недавно опубликованной статье в Astronomy & Astrophysics ученые сообщили о наблюдениях черной дыры PKS1830-211, расположенной на расстоянии более 10 миллиардов световых лет от Земли.

Эти наблюдения демонстрируют, что магнитные поля в области, где образуются самые энергичные частицы струи черной дыры, меняли свою структуру, в частности, за промежуток времени, составляющий всего несколько минут. Вот что сообщил доктор наук Иван Марти-Видаль:

«Это подразумевает, что магнитные процессы возникают в очень маленьких и турбулентных областях, как и предсказывают основные модели производства гамма-излучения в черных дырах, которые связывают турбулентность с гамма-излучением».

«С другой стороны, обнаруженные нами изменения произошли во время очень мощного эпизода гамма-излучения, что позволяет нам надежно связать их с излучением высокой энергии. Все это приближает нас к пониманию происхождения самого энергичного излучения во вселенной».