Schwarzes Loch Beobachtungen lösen kosmische Strahlen-Mystery
Daten von einer afrikanischen Sternwarte zeigen, dass Jets von einem kollabierten Stern in der Lage sind, einige der schnellsten Teilchen der Galaxie zu erzeugen.
Herkunft energiereicher Teilchen ermitteln
Ein Array von Teleskopen in Namibia hat die Herkunft einiger der energiereichsten Teilchen in der Galaxie ermittelt. Die Beobachtungen legen nahe, dass von einem Schwarzen Loch im Manatee Nebel ausgesandte Materieteilchen nahezu Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Die Ergebnisse, veröffentlicht am 25. Januar in Science von Forschern beim High Energy Stereoscopic System (HESS), tragen zum Verständnis von kosmischen Strahlen und ihren Ursprüngen bei. Kosmische Strahlen sind schnellbewegende atomare Kerne und andere Teilchen, die ständig mit der oberen Atmosphäre der Erde kollidieren.
Kosmische Strahlen aus Schwarzen-Loch-Jets
Die Forschung deutet darauf hin, dass Plasma-Jets von Schwarzen Löchern, selbst kleinere, als Mikroquasare bekannte, eine Quelle für kosmische Strahlen sein könnten. Mikroquasare sind mehrere Male massereicher als die Sonne und sind auch helle Quellen von Röntgen- und Radiowellen. Die Energien, die von Mikroquasaren erzeugt werden, könnten zwischen denen von Supernovae und Quasaren liegen und zur Population kosmischer Strahlen beitragen.
Astrophysikerin Laura Olivera-Nieto und ihr Team untersuchten einen Mikroquasar namens SS 433, der ein Binärsystem mit einem großen Stern im Sternbild Adler bildet. Aus dem Stern ausgestoßene Materie spiralt um das Schwarze Loch herum und erzeugt sehr energiereiche Jets. Die Forscher glauben, dass der Manatee Nebel, eine Hülle aus Staub und Gas, die aus einer Supernova entstanden ist, die Quelle der von SS 433 erzeugten kosmischen Strahlen ist.
Lokalisierung der Quelle kosmischer Strahlen
Aufgrund magnetischer Felder reisen kosmische Strahlenpartikel, die ihren Ursprung in einem Mikroquasar haben, in Spiralen zur Erde, was es unmöglich macht, ihren Weg bis zu einer spezifischen Quelle zurückzuverfolgen. Allerdings können Astrophysiker nach γ-Photonen suchen, die in denselben Prozessen erzeugt werden, die kosmische Strahlenpartikel beschleunigen. Astronomen beim High Energy Stereoscopic System (HESS) haben die γ-Strahlung im Manatee Nebel präzise lokalisiert, was darauf hinweist, wo die kosmischen Strahlen wahrscheinlich erzeugt werden.
HESS verwendet bildgebende Techniken, um Lichtblitze zu erkennen, die von Teilchen in der oberen Atmosphäre erzeugt werden. Dies ermöglicht die präzise Lokalisierung der γ-Photonen und offenbart, dass sie intern innerhalb der Jets erzeugt werden und nicht durch Kollisionen mit anderer Materie. Die Entdeckung unterstützt die Idee, dass Röntgendoppelsterne, einschließlich Mikroquasare, in der Lage sind, kosmische Strahlen zu beschleunigen.
