Parçacık şok dalgalarının neden olduğu kara deliklerden gelen parlak ışık • The Register


Bilim adamları, NASA’nın yeni konuşlandırılan 188 milyon dolarlık uzay teleskobu IXPE’yi kullanarak kara deliklerin yaydığı ışık ve diğer elektromanyetik radyasyonun anlaşılmasında “ileriye doğru büyük bir sıçrama” bildirdiler.

Bir araştırmaya göre, elektron ışınları daha yavaş hareket eden parçacıklara çarpıp X-ışınlarından görünür ışığa kadar frekans bantlarında elektromanyetik radyasyonla sonuçlanan bir şok dalgasına neden oluyor. Araştırma kağıdı Nature dergisinde bu hafta yayınlandı.

Gökbilimciler ilk olarak 1960’ların başında yarı yıldız radyo kaynakları veya kuasarları gözlemlediler. Astronomik nesnelerin bu yeni sınıfı bir muammaydı. Yıldızlara benziyorlardı, ama aynı zamanda radyo frekanslarında çok parlak bir şekilde ışıdılar ve optik tayfları, “normal” yıldızlarla ilişkili olmayan garip emisyon çizgileri içeriyordu. Aslında bu garip nesneler, uzak galaksilerin merkezindeki devasa kara deliklerdir.

Süper kütleli bir kara delik tarafından yayılan jetteki parçacık ivmesi.  Liodakis ve diğerleri/Doğa

Süper kütleli bir kara delik tarafından yayılan jetteki parçacık ivmesi. Görsel kaynak: Liodakis et al/Nature

Radyo-astronomi ve X-ışınlarını gözlemleyen uydulardaki gelişmeler, bilim adamlarının anormal radyasyonun ışık hızına yakın hızlanan yüklü parçacık akışından kaynaklandığını anlamalarına yardımcı oldu. Dünya’yı işaret ediyorsa, üreten kuasar blazar olarak adlandırılabilir. Onlardan gelen elektromanyetik radyasyon, radyo dalgalarından görünür spektrumdan çok yüksek frekanslı gama ışınlarına kadar gözlemlenebilir.

Ancak çok hızlı parçacıkların nasıl olup da sonunda radyasyon yaydıkları gizemini koruyor.

Fenomene ışık tutmak için Finlandiya’daki Turku Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Ioannis Liodakis, NASA’nın X-ışınlarını gözlemlemek ve ölçmek için tasarlanmış Görüntüleme X-ışını Polarimetri Kaşifi (IXPE) uzay teleskobundan alınan verileri kullandı.

Liodakis ve meslektaşları, hayati içgörü kazanmaya çalışmak için yeni kitin X-ışınlarının polarizasyonunu (X-ışını polarimetrisi) ölçme becerisini kullandılar.

Polarize X-ışınları verilerini optik polarize görünür ışıkla ilgili verilerle karşılaştıran bilim adamları, elektromanyetik radyasyonun kara delikten yayılan yüklü parçacık akışındaki bir şok dalgasından kaynaklandığı sonucuna vardılar (şekle bakın).

Ekteki bir makalede, Yale Üniversitesi’nde NASA Einstein Doktora Sonrası Araştırmacısı Lea Marcotulli şunları söyledi: “Bu tür şok dalgaları, ışık hızına yakın hareket eden parçacıklar yolları boyunca daha yavaş hareket eden maddelerle karşılaştıklarında doğal olarak meydana gelir. Bu şok dalgasından geçen parçacıklar radyasyon kaybederler. hızlı ve verimli bir şekilde – ve bunu yaparken polarize X-ışınları üretirler. Parçacıklar şoktan uzaklaştıkça, yaydıkları ışık giderek daha düşük frekanslarla yayılır ve daha az polarize hale gelir.”

Marcotulli, Liodakis’in çalışmasının bir X-ışını polarimetre merceğinden gözlemlenen ilk blazar olduğunu ve sonuçların “göz kamaştırıcı” olduğunu söyledi.

“Blazar jetleri, Evrendeki en güçlü parçacık hızlandırıcılarından bazılarıdır. Koşulları Dünya’da asla yeniden üretilemez, bu nedenle parçacık fiziğini incelemek için mükemmel ‘laboratuvarlar’ sağlarlar. Şu anda binlerce blazar tespit edildi ve erişilebilir her yerde. dalga boyu, ancak parçacıkların yayıldığı ve hızlandırıldığı mekanizmalar belirsizliğini koruyor.Liodakis ve meslektaşlarının çok dalga boylu polarimetrik verileri, parçacık hızlandırma mekanizmasına dair açık kanıtlar sağlıyor… yazarların sonuçlarını blazarları anlamamızda bir dönüm noktası yapıyor.

“İleriye doğru atılan bu büyük adım, keşiflerinden bu yana doğası pek çok araştırmanın odak noktası olan bu aşırı parçacık hızlandırıcılarını anlamamıza bir adım daha yaklaştırıyor.”

İçinde geçen yıl aralık, bir SpaceX Falcon 9 roketi, NASA’nın IXPE görevini Florida’nın Kennedy Uzay Merkezi’nden yörüngeye fırlattı. Süpernova kalıntılarını, süper kütleli kara delikleri ve diğer yüksek enerjili nesneleri gözlemlemek için tasarlanmıştır.

Proje önce onay aldı 2017’de ve 188 milyon dolara mal olması bekleniyordu – NASA’nın genellikle 1 milyar doları aşan amiral gemisi programındaki en büyük misyonlarına kıyasla mütevazı bir fiyat etiketi. ®



Kaynak : https://go.theregister.com/feed/www.theregister.com/2022/11/24/bright_light_from_black_holes/

Yorum yapın