Przejdź do treści

Ciężkie atomy w dżetach

Wizja artysty przedstawiająca czarną dziurę karmioną przez gwiazdę towarzyszącą. Źródło: NASA/CXC/M. Weiss

Astronomowie odkryli, że poruszające się z dużymi prędkościami dżety unoszą olbrzymie porcje energii, gdyż składają się z ciężkich atomów. Dżety to wydostające się z okolic czarnej dziury skolimowane strugi plazmy poruszające się z relatywistycznymi prędkościami. Badanie dżetów pomaga określić jak dotychczas galaktyka ewoluowała.

Już od dawna astronomowie wiedzieli, że relatywistyczne dżety zawierają strumienie elektronów. Jednak masy tych cząstek są niewielkie. Ostatnie obserwacje, wykonane przy wykorzystaniu teleskopu XMM Newton oraz zespołu instrumentów radiowych zlokalizowanych w Australii pokazały, że w skład dżetów wchodzą także także cięższe cząstki: atomy żelaza i niklu. Taki wyniki uzyskano na podstawie obserwacji dżetów z typowej czarnej dziury znanej jako 4U1630 – 47.

Atom żelaza jest około 100.000 razy bardziej masywny niż elektron. Cięższa, poruszająca się cząstka posiada większą energię niż lżejsza poruszająca się z taką samą prędkością.

Do tej pory cięższe atomy zaobserwowano już w dżetach w źródle SS433, ale układ ten nie jest zaliczany do typowych. Podczas gdy 4U1630 -47 to typowa, mała czarna dziura, o masie kilku mas Słońca.

Odkrycie sugeruje, że dżety są „zasilane” przez dysk akrecyjny -pas gorącego gazu wirujący wokół czarnej dziury, a nie przez spin czarnej dziury, co byłoby bardziej prawdopodobne, gdyby dżety zawierały tylko lekkie cząstki.

Materia w dżetach 4U1630 - 47 porusza się szybko, z prędkością wynoszącą około dwie trzecie prędkości światła. 

Gdy takie szybko poruszające się dżety, zawierające ciężkie atomy zderzają się z materią w przestrzeni kosmicznej, mogą generować cząstki promieniowania gamma oraz neutrina. Astronomowie liczą, że zostaną one zaobserwowane przez obecnie działające lub przyszłe teleskopy.

 

Czytaj więcej:

 

Źródło: Alicja Wierzcholska | astronomy.com

Na zdjęciu: Wizja artysty przedstawiająca czarną dziurę karmioną przez gwiazdę towarzyszącą. Źródło: NASA/CXC/M. Weiss

(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)

Reklama