Міжнародній групі вчених із Росії, Китаю й Тайваню вдалося створити теоретичну модель, яка пояснює одразу дві загадки останніх астрономічних спостережень.
Міжнародній групі вчених із Росії, Китаю й Тайваню вдалося створити теоретичну модель, яка пояснює одразу дві загадки останніх астрономічних спостережень.
| Бульбашки Фермі «очима» космічного гамма-телескопа «Фермі» (ілюстрація NASA's Goddard Space Flight Center). |
У 2010 році астрономи, аналізуючи дані космічного гамма-телескопа «», виявили дві гігантські області , які простяглися від більш ніж на 20 тисяч світлових років над і під площиною нашої Галактики. Учені назвали ці області, схожі на повітряні кульки, «бульбашками Фермі». Наукова спільнота запропонувала кілька теорій, які пояснюють походження бульбашок Фермі, проте жодна не була достатньо переконливою.
Нещодавно міжнародна група на чолі з професором Ченгом () із (Китай) в Astrophysical Journal Letters статтю, у якій запропонувала вичерпну модель утворення цих структур. За її теорією, бульбашки формуються , які прискорюють електрони до гігантських енергій (<5•1013 еВ). Прискорені електрони передають свою енергію реліктовим фотонам у процесі , що й породжує гамма-випромінювання.
Утім, залишається питання, звідки беруться ударні хвилі. Їхня причина, стверджують автори, лежить у самому серці нашої галактики: це надмасивна чорна діра (НМЧД) . Приблизно раз на десять тисяч років припливні сили НМЧД руйнують якусь нещасну зорю, що опинилася поблизу; при цьому вивільняється величезна енергія, близько 1052 ерг, у вигляді протонів з енергією 100 МеВ, які нагрівають газ біля НМЧД до температури 10 кеВ. Нагрівання приводить до формування ударної хвилі, що поширюється в навколишньому середовищі й поступово згасає — наприклад, через прискорення електронів, що й забезпечує наявність у бульбашок Фермі чітких меж, які було важко пояснити в межах інших моделей. Періодичність же знищення зір чорною дірою приводить до стаціонарності областей гамма-випромінювання.
Крім того, модель дає змогу пояснити ще одну загадку астрофізики — незвичайний розподіл за енергіями.
15 еВ видно невеликий вигин — «коліно». (Ілюстрація авторів роботи.)" />| Розподіл космічних променів за енергіями. В області 1015 еВ видно невеликий вигин — «коліно». (Ілюстрація авторів роботи.) |
Аналіз супутникових даних показує, що кількість променів з енергією понад 1015 еВ більша, ніж можуть пояснити наявні теоретичні моделі виникнення променів. Спектральна крива в цій області енергій нагадує коліно — звідси й назва проблеми.
Вважається, що джерелами космічних променів з енергією, меншою за 1015 еВ, є . Автори роботи припускають, що частину цих космічних променів додатково прискорюють ударні хвилі в бульбашках Фермі. Отже, саме вони й формують надлишок високоенергетичних променів у спектрі.
На завершення — невелике відео, створене в :
Підготовлено за матеріалами і .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (1):
GLAST (англ. Gamma-ray Large Area Space Telescope), впоследствии названный англ. Fermi Gamma-ray Space Telescope (рус. Космический гамма-телескоп Ферми) в честь физика Энрико Ферми (с 26 августа 2008 года), — космическая обсерватория для изучения больших областей космоса в диапазоне гамма-излучения с низкой земной орбиты. С помощью гамма-телескопа Large Area Telescope (LAT), главного инструмента обсерватории, астрономы намерены исследовать астрофизические и космологические процессы, происходящие в активных ядрах галактик, пульсарах и других высокоэнергетических источниках, а также тёмной материи. Ещё один прибор на борту спутника Fermi — GLAST Burst Monitor (GBM), будет использоваться для изучения гамма-всплесков.