تعمل موجات الصدمة فوق الصوتية على تسريع الجسيمات في نفاثات الثقب الأسود

درس الباحثون بيانات قياس استقطاب الأشعة السينية من نفاثات الثقب الأسود التي حصل عليها القمر الصناعي IXPE.

وأظهرت نتائج التحليل أن أفضل تفسير للتسارع السريع للجسيمات هو موجات الصدمة.

استخدم العلماء IXPE للرصدBlazar Markarian 501 في كوكبة هرقل. يقع نظام الثقب الأسود النشط هذا في مركز مجرة ​​إهليلجية كبيرة. رصد القمر الصناعي الجسم مرتين لمدة ثلاثة أيام مع انقطاع لمدة أسبوعين في مارس 2022. بالتوازي مع هذه الملاحظة ، استخدم علماء الفيزياء الفلكية التلسكوبات الأرضية لجمع البيانات في نطاقات الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى: البصرية ، والأشعة تحت الحمراء ، والراديو.

توضيح فني للدراسة. يجمع القمر الصناعي IXPE بيانات استقطاب الأشعة السينية. الصورة: ناسا ، بابلو جارسيا

البيانات المجمعة مسموح بهاللإجابة على سؤال ظل دون حل لمدة 40 عامًا: كيف تتسارع الجسيمات في نفاثات الثقب الأسود إلى مثل هذه الطاقات العالية. وجد العلماء أن ضوء الأشعة السينية أكثر استقطابًا من الضوء البصري ، والذي بدوره يكون أكثر استقطابًا من الراديو. لكن اتجاه الضوء المستقطب كان هو نفسه بالنسبة لجميع الأطوال الموجية للضوء المرصود ، وتزامن أيضًا مع اتجاه التيار النفاث.

بعد مقارنة معلوماتهم مع النظريةباستخدام النماذج ، وجد الباحثون أن البيانات الأكثر تطابقًا مع السيناريو الذي تسرّع فيه موجة الصدمة جسيمات الطائرة النفاثة. تحدث موجة الصدمة عندما يتحرك شيء أسرع من سرعة صوت المادة المحيطة ، كما هو الحال عندما تحلق طائرة أسرع من الصوت عبر الغلاف الجوي للأرض ، كما أوضح المؤلفون.

لم تكن الدراسة مصممة للدراسةأصل موجات الصدمة التي لا تزال لغزا. لكن العلماء يقترحون أن اضطراب تدفق الطائرة يؤدي إلى حقيقة أن جزءًا منها يصبح أسرع من الصوت. قد يكون هذا نتيجة اصطدام الجسيمات عالية الطاقة داخل الطائرة ، أو التغيرات المفاجئة في الضغط على حدود الطائرة. يعتقد مؤلفو العمل أن الدراسات الجديدة ستساعد في تحديد الطبيعة الدقيقة لموجات الصدمة.

قراءة المزيد:

عاصفة مغناطيسية على وشك أن تضرب الأرض

أطلق على الخطر الرئيسي للبعثة القمرية "أرتميس"

تم الكشف عن المعنى الحقيقي للتحنيط: طوال هذا الوقت ، كان العلماء على خطأ

على الغلاف: رسم فني لبلازار. الصورة: ناسا