Вчені давно вважали, що найвищу енергію гамма-променів у космосі створюють надпотужні чорні діри, що знаходяться на величезних відстанях. Проте нове дослідження виявило, що деякі з цих високоенергетичних фотонів походять з об’єкта набагато ближчого до нас.
Система V4641 Sagittarii знаходиться приблизно за 20 000 світлових років від Землі у напрямку до сузір’я Стрільця. Там чорна діра, яка вшестеро перевищує масу Сонця, поглинає матеріал із гігантської зірки, що має масу близько трьох Сонць, і випромінює інтенсивне випромінювання, подібне до космічного прискорювача частинок.
Астрономи тепер виявили фотони від V4641 Sagittarii з енергією до 200 тераелектронвольт (ТеВ). Це на 200 трильйонів разів більше енергії, ніж у видимого світла, і це серед найвищих енергій, які зустрічаються в космосі.
Гамма-промені з такою енергією зазвичай вважаються результатом активності квазарів – яскравих галактичних ядер, де надмасивні чорні діри вивільняють величезну кількість енергії, хаотично поглинаючи газ.
V4641 Sagittarii є так званим мікроквазаром, що функціонує як зменшена версія квазара. Чорна діра і джерело матеріалу в ньому менші, а випромінювання – менш інтенсивне. Але нові дані спростували цю усталену думку.
“Фотони, виявлені від мікроквазарів, зазвичай мають значно нижчу енергію, ніж від квазарів,” говорить Сабріна Казанова з Інституту ядерної фізики Польської академії наук (IFJ PAN).
“Зазвичай ми говоримо про десятки гігаелектронвольт. Але дані, зібрані детекторами обсерваторії HAWC, показали фотони від мікроквазара в нашій галактиці з енергією, що у тисячі разів перевищує ці значення.”
HAWC, розташована на стороні згаслого вулкана Сьєрра-Неґра в Мексиці, виявляє частинки високої енергії, що надходять із космосу, і може охопити 15% неба в будь-який момент. У одному з космічних картографічних знімків V4641 Sagittarii виявили як неочікуване яскраве джерело гамма-променів.
При детальному аналізі було встановлено, що V4641 Sagittarii є джерелом цих ультрависокоенергетичних гамма-променів. Інші мікроквазари, як-от SS 433, раніше фіксували випромінювання з енергією понад 25 ТеВ, але V4641 Sagittarii досяг рівня звичайних квазарів, що раніше вважалося неможливим.
Це відкриття допомагає астрономам краще розуміти не лише космічне випромінювання, але й самі квазари. Процеси у величезних об’єктах відбуваються надзвичайно повільно, протягом мільйонів років, а мікроквазари здатні повторювати подібні процеси за кілька днів. Вони стають природними симуляторами.
Дослідження було опубліковане в журналі Nature.
