Znanstvenici su upravo pronašli gama zrake koje su starije od zemlje

U travnju, poplava snažnih gama zračenja koja su putovala od pola svemira našla je svoj put u susjedstvu Zemlje.

Nekim čudesnim slučajem, NASA-in Fermijev svemirski teleskop za gama-zrake plutao je u Zemljinoj orbiti i uspio uhvatiti ispad, skupljajući tonu vrijednih podataka iz rijetkog kozmičkog događaja.

Nova studija ilustrira novu analizu događaja, koja bi mogla rasvijetliti kako bi izgledao srednji vijek svemira, kao i dati uvid u to kako se kozmičke gama zrake proizvode i kako se ponašaju.

Prvo, neka perspektiva:

Ove posebne gama zrake - neke od svjetlosti najviše energije koja se ikada može promatrati i od najudaljenije udaljenosti - zapravo potječu iz supermasivne crne boje u središtu udaljene "blazarske" galaksije nazvane PKS 1441 + 25. Ta posebna supermasivna crna rupa, zajednička svim blazarima, 70 milijuna puta je masivnija od sunca. Blažari su neke od najživotnijih nebeskih fenomena koji postoje u poznatom svemiru.

Kada je PKS 1441 + 25 u travnju istrgnuo veliku baklju, astronomi iz Velikog Atmosferskog Gamma Imaginga Cherenkovog teleskopa ili MAGIC, temeljeni na La Palmi na Kanarskim otocima, otkrili su izljev gama zraka iz Fermijevih podataka.

Čin MAGIC-a je slijedio analizu i utvrdio da su gama zrake koje izbacuje PKS 1441 + 25 više od devet do deset milijardi puta više energije vidljive svjetlosti - što je bilo iznenađenje jer je galaksija tako daleko. Gama zrake pretvaraju se u čestice kada se sudaraju s niskoenergetskom svjetlošću, tako da one zapravo gube snagu što su dalje. Svjetlost zvijezda je vrsta svjetla od kriptonita gama zraka.

Dakle, da bi gama zrake bile tako svijetle kao što su to činile, trebale su izbjeći usku mrežu fotona koji odmah okružuju crne rupe, kao i zaobići izvanžalaktičko pozadinsko svjetlo, ili EBL, koji prolazi kroz ostatak svemira. ("EBL" je u suštini zbirka slabog svjetla između svih zvijezda i galaksija koje su ikada postojale).

Sada, ne postoji pravi način da gama zrake u ovom slučaju izbjegnu EBL. I to je dobro - autori studije koristili su mjerenja kako bi izračunali novo, točnije razumijevanje koliko je moćna EBL. Dakle, zapravo, gama zrake koje je EBL polako otresao bio je blagoslov.

Ali kako su zrake izbjegavale mrežu fotona koji okružuju supermasivnu crnu rupu? Tamo smo upoznati s drugim timom astronoma, iz Teleskopskog sustava za snimanje vrlo energetskog zračenja u Arizoni. Uočili su neka čudna mjerenja koja nisu bila u korelaciji s njihovom početnom pretpostavkom da su gama zrake proizvedene u područjima koja su najbliža crnoj rupi.

Umjesto toga, VERITAS-ov tim je otkrio da područje emisije za ove gama zrake, plus drugo svjetlo pri različitim energijama, izlaze iz jednog područja koje je zapravo pet svjetlosnih godina udaljeno od same crne rupe - veće od udaljenosti između sunca. i najbliža zvijezda. Kada materija padne u crnu rupu, ponekad je izbačena poput snažnog mlaza iz polova diska koji se okreće ništavila. Za PKS 1441 + 25 jedan od tih mlaznica je usmjeren ravno na Zemlju. (Vrlo zastrašujuće, zar ne?)

Sumnja se da ovaj mlaz ima ulogu u prebacivanju točke emisije gama zraka od crne rupe, dopuštajući im da pobjegnu od svemoćnog gravitacijskog povlačenja kao i, zapravo, pomažući im izbjeći uništenje putem fotonske mreže.

To je opaka stvar, ali što je još važnije, novi podaci objašnjavaju koliko su se stariji dijelovi svemira ponašali. Nešto kao što je PKS 1441 + 25 nikad se zapravo nije našlo bliže Zemlji, a proučavanje svjetla koje je putovalo s tako dalekih udaljenosti pomaže da se prikaže slika onoga što je bio rani svemir.

Bit će fascinantno vidjeti što još astronomi mogu izvući iz ovih podataka. Zasad, uživajmo u spoznaji da u daljini postoji blazar koji snima visoko-energetske zrake na našem planetu.