Ученые только что нашли гамма-лучи, которые старше Земли

В апреле поток мощных гамма-лучей, которые шли с середины Вселенной, попал в окрестности Земли.

По какой-то чудесной случайности космический телескоп НАСА «Гамма-лучи» НАСА заплыл на орбиту Земли и сумел захватить вспышку, собрав тонну ценных данных о редком космическом событии.

Новое исследование иллюстрирует новый анализ этого события, который может пролить свет на то, как могли выглядеть средние века во Вселенной, а также дать некоторое представление о том, как производятся космические гамма-лучи и как они ведут себя.

Сначала немного перспективы:

Эти конкретные гамма-лучи - часть света с самой высокой энергией, которую когда-либо можно было наблюдать а также от самого дальнего расстояния - фактически происходят из сверхмассивного черного в центре далекой «блазарской» галактики, называемой PKS 1441 + 25. Эта сверхмассивная черная дыра, общая для всех блазаров, в 70 миллионов раз массивнее Солнца. Блазары являются одними из самых энергичных небесных явлений, существующих в известной вселенной.

Когда в апреле PKS 1441 + 25 разразился крупной вспышкой, астрономы из черенковского телескопа Большой гамма-атмосферы или MAGIC, основанного на Ла-Пальма на Канарских островах, обнаружили вспышку гамма-излучения по данным Ферми.

Э-э, акт MAGIC провел некоторый последующий анализ и определил, что гамма-лучи, испускаемые PKS 1441 + 25, в 9–10 миллиардов раз превышают энергию видимого света - что было неожиданностью, поскольку галактика так далеко. Гамма-лучи превращаются в частицы, когда сталкиваются с низкоэнергетическим светом, поэтому они в основном теряют энергию по мере продвижения. Звездный свет - это своего рода криптонит гамма-лучей.

Поэтому для того, чтобы гамма-лучи сделали его таким же ярким, как и они, им нужно было избегать плотной сети фотонов, которые непосредственно окружают черные дыры, а также обходить внегалактический фоновый свет, или EBL, который проникает сквозь остальные Вселенной. («EBL» - это, по сути, собрание слабого света между всеми звездами и галактиками, которые когда-либо существовали).

Теперь у гамма-лучей в этом случае нет реального способа избежать ЭЛП. И это хорошо - авторы исследования использовали измерения, чтобы помочь рассчитать новое, более точное понимание того, насколько мощным является EBL. Так что, по сути, гамма-лучи, медленно отщепляемые EBL, были благословением.

Но как лучи избежали сети фотонов, окружающих сверхмассивную черную дыру? Именно здесь мы познакомились с другой командой астрономов из системы телескопов с очень высокой энергией радиационной визуализации в Аризоне. Они наблюдали некоторые странные измерения, которые не коррелировали с их первоначальным предположением, что гамма-лучи производились в областях, наиболее близких к черной дыре.

Вместо этого команда VERITAS обнаружила, что область излучения этих гамма-лучей, а также другого света с разными энергиями, исходила из одной области, которая на самом деле находится на расстоянии пяти световых лет от самой черной дыры - больше, чем расстояние между солнцем. и ближайшая звезда. Когда вещество падает в черную дыру, оно иногда выбрасывается, как мощная струя, из полюсов вращающегося диска небытия. Для PKS 1441 + 25 один из этих самолетов направлен прямо на Землю. (Вроде страшно, правда?)

Предполагается, что эта струя играет роль в смещении точки испускания гамма-излучения от черной дыры, позволяя им избежать всесильного гравитационного притяжения, а также помогает избежать аннигиляции через фотонную сеть.

Это злые вещи, но что более важно, новые данные помогают объяснить, как вели себя старые части вселенной. Нечто подобное PKS 1441 + 25 никогда не было найдено ближе к Земле, и изучение света, который путешествовал с таких дальних расстояний, помогает нарисовать картину того, чем была ранняя вселенная.

Будет интересно увидеть, что еще астрономы могут извлечь из этих данных. А пока давайте просто понемногу узнаем, что на расстоянии есть блазар, стреляющий высокоэнергетическими лучами на нашу планету.