Cuối cùng chúng ta có thể biết làm thế nào blazar hoạt động như máy gia tốc hạt vũ trụ
Tin tức

Cuối cùng chúng ta có thể biết làm thế nào blazar hoạt động như máy gia tốc hạt vũ trụ

0 0 phiếu bầu
Đánh giá bài viết

Các lỗ đen siêu lớn chiếu các tia vật chất cực mạnh về phía Trái đất, được gọi là blazar, gia tốc các hạt lên năng lượng cực cao – và các nhà thiên văn học cuối cùng đã tìm ra cách thức


Không gian


23 tháng mười một 2022

F6ND3J Mô tả của một nghệ sĩ về lỗ đen trong không gian giữa các vì sao kéo theo khí và bụi bắt đầu nóng lên.  Các vụ nổ tia gamma thoát ra ở

Mô tả của một nghệ sĩ về lỗ đen phun ra các tia vật chất

Stocktrek Images, Inc. / Alamy Kho ảnh

Các nhà thiên văn học có thể đã giải quyết được một bí ẩn lớn về các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của một số thiên hà. Một tập hợp con của những lỗ đen này được gọi là blazars phóng ra những tia vật chất khổng lồ về phía Trái đất, và bây giờ chúng ta có thể biết làm thế nào các hạt trong các tia đó đạt được năng lượng cao như vậy.

Các nhà nghiên cứu đã biết về những tia này trong nhiều thập kỷ, nhưng trước đây chúng ta chưa bao giờ có thể nhìn vào tâm của một ngọn lửa để xem nó gia tốc các hạt như thế nào. Một kính viễn vọng không gian tia X mới có tên Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) đã lần đầu tiên thực hiện được điều này. Yannis Liodakis tại Đại học Turku ở Phần Lan và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng nó để quan sát một blazar đặc biệt sáng gọi là Markarian 501.

“Khi chúng tôi nhìn vào ánh sáng quang học và sóng vô tuyến, chúng tôi đang nhìn vào chính chiếc máy bay phản lực, ở rất xa nơi diễn ra quá trình gia tốc. Và ở đó, các mô hình lý thuyết về cơ bản đều giống nhau,” Liodakis nói. “Nhưng với tia X, bạn có thể tiến rất gần đến máy gia tốc, nơi điều kỳ diệu diễn ra, và đó là nơi chúng ta có thể phân biệt giữa các mô hình.”

Có hai mô hình chính về cách các blazar tăng tốc các hạt: hoặc thông qua các tương tác bên trong từ trường của lỗ đen hoặc thông qua sóng xung kích lan truyền qua các tia. Các quan sát của IXPE cho thấy đó là sóng xung kích. Chúng có lẽ được tạo ra thông qua sự nhiễu loạn đơn giản trong dòng phản lực, khi plasma chuyển động nhanh hơn đập vào các khu vực chậm hơn và giải phóng một phần năng lượng của nó.

Các quan sát trước đây đã phát hiện ra các nút vật chất kỳ lạ di chuyển xung quanh trong các luồng khí và những quan sát mới này gợi ý rằng chúng có thể do sóng xung kích gây ra. Liodakis nói: Các quan sát về hai blazar khác cho thấy hành vi tương tự, vì vậy cơ chế tương tự này có thể giải thích sự gia tốc hạt trong tất cả các blazar.

Điều này rất quan trọng bởi vì các khu vực cực đoan xung quanh lỗ đen một ngày nào đó có thể đóng vai trò là phòng thí nghiệm mà qua đó chúng ta có thể điều tra các điều kiện khắc nghiệt hơn nhiều so với các điều kiện mà các nhà khoa học có thể tạo ra trên Trái đất. Chỉ riêng các tia phản lực đã tăng tốc các hạt lên năng lượng cao hơn nhiều so với bất kỳ máy va chạm nào do con người tạo ra có thể đạt được.

Liodakis nói: “Bạn có thể thực hiện vật lý hạt cực đoan, bạn có thể thực hiện các bài kiểm tra lực hấp dẫn mạnh, tất cả những điều này sẽ mở rộng hiểu biết của chúng ta về vật lý, nhưng trước khi làm điều đó, bạn phải tìm ra chính xác cách thức hoạt động của những vật thể này”. “Đây là những bước đầu tiên để làm điều đó.”

Tạp chí tham khảo: Thiên nhiên, DOI: 10.1038/s41586-022-05338-0

Đăng ký miễn phí của chúng tôi Bệ phóng bản tin về chuyến du hành xuyên thiên hà và hơn thế nữa, vào thứ Sáu hàng tuần

Thêm về các chủ đề này:


Source link

0 0 phiếu bầu
Đánh giá bài viết
Theo dõi
Thông báo về
guest
0 Thảo luận
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả các bình luận
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận x