Τα υπερηχητικά κρουστικά κύματα επιταχύνουν τα σωματίδια σε πίδακες μαύρης τρύπας

Οι ερευνητές μελέτησαν δεδομένα πολωμετρίας ακτίνων Χ από πίδακες μαύρης τρύπας που ελήφθησαν από τον δορυφόρο IXPE.

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν ότι η καλύτερη εξήγηση για την ταχεία επιτάχυνση των σωματιδίων είναι τα κρουστικά κύματα.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν IXPE για την παρακολούθησηBlazar Markarian 501 στον αστερισμό του Ηρακλή. Αυτό το ενεργό σύστημα μαύρης τρύπας βρίσκεται στο κέντρο ενός μεγάλου ελλειπτικού γαλαξία. Ο δορυφόρος παρατήρησε το αντικείμενο δύο φορές για τρεις ημέρες με διάλειμμα δύο εβδομάδων τον Μάρτιο του 2022. Παράλληλα με αυτή την παρατήρηση, οι αστροφυσικοί χρησιμοποίησαν επίγεια τηλεσκόπια για τη συλλογή δεδομένων σε άλλες ζώνες ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων: οπτικό, υπέρυθρο και ραδιόφωνο.

Καλλιτεχνική απεικόνιση της μελέτης. Ο δορυφόρος IXPE συλλέγει δεδομένα πόλωσης ακτίνων Χ. Εικόνα: NASA, Πάμπλο Γκαρσία

Τα συνδυασμένα δεδομένα επέτρεψαννα απαντήσει σε ένα ερώτημα που παραμένει άλυτο εδώ και 40 χρόνια: πώς τα σωματίδια στους πίδακες μαύρης τρύπας επιταχύνονται σε τόσο υψηλές ενέργειες. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το φως των ακτίνων Χ είναι πιο πολωμένο από το οπτικό φως, το οποίο με τη σειρά του είναι πιο πολωμένο από το ραδιόφωνο. Αλλά η κατεύθυνση του πολωμένου φωτός ήταν η ίδια για όλα τα παρατηρούμενα μήκη κύματος φωτός, και επίσης συνέπιπτε με την κατεύθυνση του πίδακα.

Αφού συγκρίνουν τις πληροφορίες τους με τις θεωρητικέςΧρησιμοποιώντας μοντέλα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα δεδομένα ταίριαζαν περισσότερο με το σενάριο στο οποίο το ωστικό κύμα επιτάχυνε τα σωματίδια του πίδακα. Ένα κρουστικό κύμα συμβαίνει όταν κάτι κινείται ταχύτερα από την ταχύτητα του ήχου του περιβάλλοντος υλικού, όπως όταν ένα υπερηχητικό αεροπλάνο διασχίζει την ατμόσφαιρα της Γης μας, εξηγούν οι συγγραφείς.

Η μελέτη δεν σχεδιάστηκε για μελέτητην προέλευση των κρουστικών κυμάτων, τα οποία παραμένουν ακόμα μυστήριο. Αλλά οι επιστήμονες προτείνουν ότι η διαταραχή της ροής του πίδακα οδηγεί στο γεγονός ότι μέρος του γίνεται υπερηχητικό. Αυτό μπορεί να είναι το αποτέλεσμα σωματιδίων υψηλής ενέργειας που συγκρούονται εντός του πίδακα ή ξαφνικών αλλαγών στην πίεση στα όρια του πίδακα. Οι συγγραφείς του έργου πιστεύουν ότι νέες μελέτες θα βοηθήσουν στον προσδιορισμό της ακριβούς φύσης των κρουστικών κυμάτων.

Διαβάστε περισσότερα:

Μια μαγνητική καταιγίδα πρόκειται να χτυπήσει τη Γη

Ονόμασε τον κύριο κίνδυνο της σεληνιακής αποστολής "Άρτεμις"

Το αληθινό νόημα της μουμιοποίησης αποκαλύπτεται: όλο αυτό το διάστημα, οι επιστήμονες έκαναν λάθος

Στο εξώφυλλο: μια καλλιτεχνική εικονογράφηση ενός blazar. Εικόνα: NASA