بلازارز: ممکن است بالاخره بدانیم که چگونه برخی از سیاهچاله های کلان جرم به عنوان شتاب دهنده ذرات کیهانی عمل می کنند
تصویری هنرمند از سیاهچاله ای که فواره های ماده را به بیرون پرتاب می کند
Stocktrek Images, Inc. / Alamy Stock Photo
توسط لی کرین
وقتی به نور نوری و امواج رادیویی نگاه می کنیم، به خود جت نگاه می کنیم، دور از جایی که شتاب در حال وقوع است. لیوداکیس توضیح می‌دهد که مدل‌های نظری همگی اساساً مشابه هستند. اما با اشعه ایکس، می‌توانید به شتاب‌دهنده بسیار نزدیک شوید، جایی که جادو اتفاق می‌افتد، و اینجاست که می‌توانیم بین الگوها تمایز قائل شویم.»
سیاهچاله های بسیار پرجرم که فواره های قدرتمند ماده را به سمت زمین پرتاب می کنند، معروف به بلازار، ذرات را به سمت انرژی های فوق العاده بالا شتاب می دهند – و ستاره شناسان بالاخره فهمیدند که چگونه
فضا
23 نوامبر 2022
این مهم است زیرا نواحی افراطی اطراف سیاهچالهها می‌توانند روزی به عنوان آزمایشگاهی عمل کنند که از طریق آن می‌توانیم شرایط بسیار شدیدتر از آنچه دانشمندان بر روی زمین ایجاد می‌کنند مطالعه کنیم. این جت ها به تنهایی ذرات را به انرژی هایی بسیار فراتر از آنچه که هر برخورد دهنده ساخته دست بشر می تواند به دست آورد، شتاب می دهد.
محققان ده‌ها سال است که درباره این جت‌ها می‌دانند، اما ما هرگز نتوانسته‌ایم هسته یک بلزار را بررسی کنیم تا ببینیم چگونه ذرات را شتاب می‌دهد. یک تلسکوپ فضایی پرتو ایکس جدید به نام Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) برای اولین بار این امکان را فراهم کرده است. یانیس لیوداکیس در دانشگاه تورکو در فنلاند و همکارانش از آن برای نگاه کردن به یک blazar خاص به نام Markarian 501 استفاده کردند.
لیوداکیس می‌گوید: «شما می‌توانید فیزیک ذرات بسیار شدید انجام دهید، می‌توانید آزمایش‌های گرانش بالا انجام دهید، همه این چیزهایی که درک ما از فیزیک را گسترش می‌دهند، اما قبل از آن باید دقیقاً بدانید که این اجرام چگونه کار می‌کنند». “اینها اولین گام ها برای رسیدن به آنجا هستند.”
برای سفر در کهکشان و فراتر از هر جمعه، برای خبرنامه رایگان Launchpad ما ثبت نام کنید
مشاهدات قبلی گره‌های عجیبی از مواد در حال حرکت در جت‌ها را نشان داده‌اند، و این مشاهدات جدید نشان می‌دهد که این گره‌ها می‌تواند ناشی از امواج ضربه‌ای باشد. لیوداکیس می گوید که مشاهدات دو بلازار دیگر رفتار مشابهی را نشان می دهد، بنابراین همین مکانیسم ممکن است شتاب ذرات را در همه بلازارها توضیح دهد.
دو مدل اصلی برای توضیح چگونگی شتاب دادن ذرات توسط بلازارها وجود داشت: یا از طریق فعل و انفعالات در میدان مغناطیسی سیاهچاله یا از طریق امواج ضربه ای که از طریق جت ها منتشر می شوند. مشاهدات IXPE نشان می دهد که این امواج ضربه ای هستند. اینها احتمالاً در اثر تلاطم ساده در جت ایجاد می شوند، زمانی که پلاسمای متحرک سریعتر به مناطق کندتر برخورد می کند و بخشی از انرژی خود را از دست می دهد.
ستاره شناسان ممکن است یک معمای بزرگ در مورد سیاهچاله های کلان پرجرم در مرکز برخی کهکشان ها را حل کرده باشند. زیرمجموعه‌ای از این سیاهچالهها به نام بلازار، فواره‌های عظیمی از ماده را به سمت زمین پرتاب می‌کنند، و اکنون می‌توانیم دریابیم که چگونه ذرات این فواره‌ها به چنین انرژی‌های بالایی می‌رسند.
