Przejdź do głównej zawartości

Satelity NASA odkryły czarną dziurę, która może być fabryką neutrin

Ogromna czarna dziura w centrum naszej Galaktyki może produkować tajemnicze cząsteczki, zwane neutrinami. Jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, będzie to pierwszy raz, gdy naukowcy prześledzili neutrina wracające z powrotem do czarnej dziury. Wyniki pochodzą z trzech satelitów NASA obserwujących w promieniach X – Chandra, Swift i NuSTAR.

Neutrina są drobnymi cząsteczkami, które nie posiadają żadnego ładunku oraz bardzo słabo oddziałują z elektronami i protonami. W przeciwieństwie do fotonów czy naładowanych cząstek, neutrina mogą wydostawać się z wnętrza swoich kosmicznych źródeł i podróżować przez kosmos nie oddziałując z materią czy polem magnetycznym. Ziemia jest stale bombardowana neutrinami pochodzącymi ze Słońca. Jednak neutrina spoza naszego Układu Słonecznego mogą być miliony a nawet miliardy razy bardziej energetyczne. Naukowcy od dawna szukają źródła pochodzenia neutrin najwyższych energii.

„Zastanawianie się nad tym, skąd pochodzą wysokoenergetyczne neutrina jest jednym z największych problemów dzisiejszej astrofizyki. Teraz mamy pierwszy dowód na astronomiczne źródło ich pochodzenia – supermasywna czarna dziura w Drodze Mlecznej, która może produkować te bardzo energetyczne neutrina” – mówi Yang Bai z Uniwersytetu Wisconsin w Madison, współautor pracy opublikowanej w Physical Review D. Ponieważ neutrina bardzo łatwo przenikają przez wszystko, niezwykle trudno jest zbudować detektory, który wskażą skąd dokładnie one pochodzą. Obserwatorium neutrin IceCube, znajdujące się pod Biegunem Południowym wykryło zaledwie 36 neutrin najwyższych energii od czasu, gdy rozpoczęło swoją działalność w 2010 roku. Z danych uzyskanych od IceCube oraz trzech teleskopów rentgenowskich, astronomowie byli w stanie spojrzeć na gwałtowne wydarzenia w przestrzeni, które odzwierciedlały dotarcie neutrin najwyższych energii do Ziemi. W niespełna trzy godziny po największym jak dotąd wybuch zarejestrowanym przez Chanda, a pochodzącym z Sagittarius A* (Sgr A*) – supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, IceCube wykrył neutrina. Ponadto kilka detekcji neutrino pojawiło się w ciągu kilku dni od wybuchu z supermasywnej czarnej dziury, która była obserwowana przez teleskopy Swift i NuSTAR.

„Będzie to naprawdę ważna sprawa, gdy udowodnimy, że Sgr A* produkuje neutrina” – mówi Amy Barge z Uniwersytetu Wisconsin w Madison, współautorka artykułu. Naukowcy uważają, że neutrina najwyższych energii powstały w wyniku najpotężniejszych zdarzeniach we Wszechświecie, takich jak łączenie się galaktyk, materia opadająca na supermasywne czarne dziury czy wiatr wokół pulsarów. Zespół naukowców wciąż stara się wyjaśnić, czy Sgr A* może produkować neutrina. Jeden z pomysłów jest taki, że może się to dziać, gdy cząsteczki krążące wokół czarnej dziury są przyspieszane przez fale uderzeniowe, które produkują naładowane cząsteczki rozkładające się w neutrina. Ostatni wynik może się również przyczynić do zrozumienia innej dużej zagadki astrofizyki: źródła pochodzenia wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Ponieważ naładowane cząstki tworzące promieniowanie kosmiczne są zakrzywiane przez pole magnetyczne naszej Galaktyki, naukowcy nie byli w stanie dokładnie określić ich pochodzenia. Naładowane cząsteczki przyspieszane przez fale uderzeniowe w pobliżu Sgr A* mogą być znaczącym źródłem bardzo energetycznego promieniowania kosmicznego.



Urania - Postępy Astronomii

Źródło:
Chandra X-ray Observatory

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds