Gökbilimciler, galaksi M87'nin kalbindeki süper kütleli karadelikten akan gama ışınlarını keşfettiler. Namibya'da bulunan H.E.S.S. adlı özel bir alet, bu ışınların atmosfere ne zaman çarptığını tespit edebilir ve kaynağı geriye doğru izleyebilir. Gökbilimciler, karadelik etrafındaki Güneş Sistemimizden çok daha büyük olmayan bir bölgenin bu gama ışınlarının dışarı çıkmasından sorumlu olduğunu belirlediler; kara delik kozmik bir parçacık hızlandırıcısı gibi davranıyor.
H.E.S.S.'den uluslararası bir astrofizik ekibi işbirliği, radyo galaksisi M 87'den çok yüksek enerjili (VHE) gama ışınlarının akışında kısa süreli değişkenliğin keşfedildiğini açıkladı. Namibya'da, işbirliği Cherenkov teleskopları olarak bilinen bir algılama sistemi kurdu ve işletti. bu gama ışınlarının yer seviyesinden tespit edilmesini sağlar (nota bakınız). Bu sistemi yakındaki bir gökadaya işaret eden M 87, ekip son dört yılda VHE gama ışınlarını tespit etti. Ancak asıl sürpriz, emisyonun yoğunluğunun arada sırada birkaç gün içinde büyük ölçüde değiştiği görülebilir.
Dev radyo galaksi M 87
Başak takımyıldızında 50 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer alan bu galaksi, içinden bir parçacık ve manyetik alanın yaydığı 3 bin milyon güneş kütlesinin süper büyük bir kara deliğini barındırıyor. Bununla birlikte, daha önce gözlenen VHE gama ışınlarının Blazars olarak bilinen ekstragalaktik kaynaklarından farklı olarak, M 87'deki jet Dünya'ya doğru değil, yaklaşık 30 ° 'lik bir açıyla görülür. Blazars'ta, gama ışınlarının jet içinde yayıldığına, jet yönü etrafında toplandığına ve jet partiküllerinin göreceli hareketi ile enerji ve yoğunluklarında arttığına inanılmaktadır. Dolayısıyla M 87 yeni bir ekstragalaktik gama ışını kaynağını temsil eder.
1998 yılında HEGRA Cherenkov teleskopları (H.E.S.S.'nin öncü deneylerinden biri) ile M 87'den VHE gama ışını emisyonunun ilk belirtisi görüldü. H.E.S.S. ile sonuçlar bu endikasyonlar artık daha büyük bir güvenle onaylanmıştır. M 87'den VHE gama ışınlarının akışı oldukça zayıftır; VHE gama ışınlarında şu ana kadar başka bir radyo gökada görülmedi, çünkü çoğu nispeten yakındaki M 87'den daha uzak.
Hangi kısa zaman ölçeği değişkenliği bize söyler
Değişkenlik zaman ölçeği, emisyon bölgesinin maksimum büyüklüğü için bir göstergedir. Emisyon bölgesinin arka ucundaki gama ışınları bize ulaşıncaya kadar daha uzun süre hareket ettiğinden, değişkenlik zaman ölçekleri gama ışınlarının emisyon bölgesini geçmesi için gereken süreden çok daha kısa olamaz. Bu tür değişkenlik ölçümleri genellikle uzak nesnelerdeki emisyon alanının boyutunu kısıtlamak için kullanılır, genellikle nesnenin boyutunu gökyüzündeki açısal uzantıya göre ölçmekten daha büyük doğrulukla. H.E.S.S. tarafından görülen birkaç günlük değişkenlik zaman ölçeği M 87'de diğer dalga boylarında tespit edilenden çok daha kısadır. Bu bize VHE gama ışınlarını üreten bölgenin büyüklüğünün Güneş sistemimizin büyüklüğü kadar olduğunu gösteriyor (1013 m, tüm radyo galaksisi M 87'nin büyüklüğünün sadece% 0.000001'i). H.E.S.S. Matthias Beilicke, “Bu, M 87'nin merkezindeki süper masif kara deliğin olay ufkundan çok daha büyük değil” diyor. Hamburg Üniversitesi'nde çalışan bilim adamı.
Bu gözlem, M 87'nin merkezi kara deliğinin yakın çevresini VHE gama ışınlarının üretimi için en olası yer yapar; M 87 jetlerindeki diğer yapılar daha büyük ölçeklere sahip olma eğilimindedir. Üretim süreçlerinin fiziği henüz belirlenmemiştir ve H.E.S.S. tarafından bu keşfin kara deliğe yakınlığı nedeniyle tamamen yeni mekanizmalar başlatılabilir. ekibi gösterdi. Muhtemelen jetleri bize dönük olan Blazars'dan farklı bir üretim mekanizması ile uğraşıyoruz. Kara deliğin yakınındaki bu bölgede, kara delikten atılan madde aynı zamanda göreceli plazma jetini yaratır - bu genellikle henüz tam olarak anlaşılamamış bir süreçtir. Gama ışınlarının bu şiddetli bölgeden kaçabileceği şaşırtıcı görünebilir, ancak M 87'deki kara delik diğer kara deliklere kıyasla nispeten düşük bir oranda madde biriktirdiğinden mümkündür. Ayrıca, diğer ekstragalaktik kaynaklarda meydana gelenler gibi göreceli etkilerin bir düzeyde katkıda bulunduğu göz ardı edilemez, ancak jet bize işaret etmediği göz önüne alındığında, büyük göreceli etkilerin olasılığı düşüktür.
H.E.S.S. öncülük etmek
Ekstragalaktik kaynakların bu ve önceki keşifleriyle, H.E.S.S. bu olağanüstü enerjik fotonların nasıl üretildiği ile ilgili süreçleri anlamada öncülük ediyor. Radyo gökadası M 87, bu galaksilerin çekirdeğini incelemek için mükemmel bir laboratuvardır ve parçacıkları son derece yüksek enerjilere hızlandıran ve süreçte VHE gama ışınları veren motorlar gibi davranan süper kütleli kara delikleri ile. Bu nesne incelenebilir ve jetin merkezi kaynak hakkındaki görüşümüzü gizlediği çok daha fazla, ama daha uzak Blazarlarla karşılaştırılabilir. M 87 için, artık H.E.S.S. ile merkezi motoru net bir şekilde gördüğümüzü biliyoruz, böylece tüm ekstragalaktik VHE gama ışını kaynaklarının daha iyi anlaşılmasını sağlıyor.
Orijinal Kaynak: Max Planck Society Haber Bülteni
