Blazars: Sonunda bazı süper kütleli kara deliklerin kozmik parçacık hızlandırıcıları olarak nasıl davrandığını öğrenebiliriz


Blazar olarak bilinen güçlü madde jetlerini Dünya’ya ışınlayan süper kütleli karadelikler, parçacıkları olağanüstü yüksek enerjilere hızlandırır – ve gökbilimciler sonunda bunun nasıl olduğunu anladılar.

Uzay


23 Kasım 2022

F6ND3J Bir sanatçının yıldızlararası uzayda ısınmaya başlayan gaz ve tozu çeken bir kara deliği tasviri.  Gama ışını patlamaları çıkış noktasında

Bir sanatçının madde püskürten bir kara delik tasviri

Stocktrek Images, Inc. / Alamy Hazır Fotoğraf

Gökbilimciler, bazı galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli karadeliklerle ilgili büyük bir gizemi çözmüş olabilir. Blazar adı verilen bu kara deliklerin bir alt kümesi, Dünya’ya doğru devasa madde jetleri fırlatır ve bu jetlerdeki parçacıkların nasıl bu kadar yüksek enerjilere ulaştığını artık bilebiliriz.

Araştırmacılar bu jetleri onlarca yıldır biliyorlar, ancak daha önce hiç bir blazarın kalbine bakıp parçacıkları nasıl hızlandırdığını göremedik. Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) adlı yeni bir X-ışını uzay teleskobu bunu ilk kez mümkün kıldı. Yannis Liodakis Finlandiya’daki Turku Üniversitesi’nde ve meslektaşları, Markarian 501 adlı özellikle parlak bir blazar’a bakmak için kullandılar.

“Optik ışığa ve radyo dalgalarına baktığımızda, ivmenin gerçekleştiği yerden uzakta, jetin kendisine bakıyoruz. Ve orada, teorik modellerin hepsi temelde aynı görünüyor,” diyor Liodakis. “Ancak X-ışınlarıyla, sihrin gerçekleştiği hızlandırıcıya çok yaklaşabilirsiniz ve modeller arasında ayrım yapabileceğimiz yer burasıdır.”

Blazarların parçacıkları nasıl hızlandırdığına dair iki ana model vardı: ya kara deliğin manyetik alanı içindeki etkileşimler yoluyla ya da jetler boyunca yayılan şok dalgaları yoluyla. IXPE gözlemleri bunun şok dalgaları olduğunu gösteriyor. Bunlar muhtemelen, daha hızlı hareket eden plazma daha yavaş alanlara çarptığında ve enerjisinin bir kısmını bıraktığında, jetteki basit türbülans yoluyla yaratılır.

Önceki gözlemler, jetlerde dolaşan garip malzeme düğümlerini ortaya çıkardı ve bu yeni gözlemler, bunların şok dalgalarından kaynaklanabileceğini ima ediyor. Liodakis, diğer iki blazarın gözlemlerinin benzer davranış gösterdiğini, bu nedenle aynı mekanizmanın tüm blazarlardaki parçacık ivmesini açıklayabileceğini söylüyor.

Bu önemlidir, çünkü kara deliklerin etrafındaki uç noktalar bir gün bilim adamlarının Dünya’da yaratabileceklerinden çok daha aşırı koşulları araştırabileceğimiz laboratuvarlar olarak hizmet edebilir. Tek başına jetler, parçacıkları herhangi bir insan yapımı çarpıştırıcının başarabileceğinden çok daha yüksek enerjilere hızlandırır.

Liodakis, “Çok aşırı parçacık fiziği yapabilirsiniz, güçlü yerçekimi testleri yapabilirsiniz, tüm bunlar fizik anlayışımızı genişletecek, ancak bunu yapmadan önce bu nesnelerin tam olarak nasıl çalıştığını anlamanız gerekiyor” diyor. “Bunlar bunu yapmanın ilk adımları.”

Dergi referansı: Doğa, DOI: 10.1038/s41586-022-05338-0

Her Cuma, galakside ve ötesinde bir yolculuk için ücretsiz Launchpad bültenimize kaydolun

Bu konularda daha fazlası:



Kaynak : https://www.newscientist.com/article/2348053-we-may-finally-know-how-blazars-act-as-cosmic-particle-accelerators/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir