Wiadomo, że kompaktowe, ultra jasne strumienie w supermasywnych czarnych dziurach w aktywnych galaktykach wywierają imponujący cios w falach radiowych. A teraz międzynarodowy zespół naukowców twierdzi, że również wyrzuca wysokoenergetyczne promienie gamma.
Odległe galaktyki są gospodarzem super masywnych czarnych dziur, które są miliardy razy cięższe od naszego Słońca, ale są ograniczone do regionu nie większego niż nasz Układ Słoneczny. Szybko obracające się czarne dziury przyciągają gwiazdy, gaz i pył, tworząc ogromne pola magnetyczne. Siły magnetyczne mogą uwięzić część nieomylnego gazu i skupić go w wąskie strumienie, które wypływają z jądra galaktyki z prędkościami zbliżającymi się do prędkości światła.
Zarówno teoretycy, jak i obserwatorzy od dziesięcioleci zastanawiają się nad charakterem i składem tych energetycznych dżetów emitujących fale radiowe, a także jeśli promieniują także w innych częściach spektrum elektromagnetycznego.
Pewnych wskazówek udzielał instrument EGRET w teleskopie Compton Gamma Ray Observatory pod koniec lat 90. XX wieku, a ostatnie obserwacje emisji promieniowania X dokonane przez Obserwatorium Chandra.
Teraz astronomowie z Niemiec, Stanów Zjednoczonych i Hiszpanii połączyli obserwacje jasnego nieba promieniowania gamma przez orbitujący kosmiczny teleskop Fermi Gamma-ray NASA z tymi z naziemnego radioteleskopu Very Long Baseline Array w Stanach Zjednoczonych, aby obserwować materiał wyrzucony z ogromną prędkością z dala od czarnych dziur w sercu bardzo odległych galaktyk. Wyrzuty te mają postać wąskich strumieni na obrazach z radioteleskopu i wydają się wytwarzać promienie gamma wykryte przez Fermiego.
„Te obiekty są niesamowite: w końcu wiemy na pewno, że najszybsze, najbardziej kompaktowe i najjaśniejsze dżety, które widzimy za pomocą radioteleskopów, są w stanie podnieść światło do najwyższych energii”, powiedział Yuri Kovalev, Humboldt Fellow oraz naukowiec z Max Planck Institute for Radio Astronomy.
Wykazano, że jasne źródła promieniowania gamma są jaśniejsze, bardziej kompaktowe i szybsze w skali roku świetlnego niż ciche źródła promieniowania gamma.
Fermi, wcześniej znany jako GLAST, działa od lata 2008 roku. Teleskop rejestruje obraz całego nieba co kilka godzin, aby eksplorować najbardziej ekstremalne środowiska we wszechświecie, w tym pulsary i rozbłyski gamma, a także czarny dziury w jądrach galaktycznych. Jednak same obserwacje promieniowania gamma nie wystarczą do ustalenia dokładnej lokalizacji promieniowania. VLBA służy jako szkło powiększające do zerowania najbardziej energetycznych procesów w odległym wszechświecie. Wiele obiektów uznanych przez Fermiego za ekstremalne w promieniach gamma emituje jednocześnie silne impulsy emisji radiowej.
Very Long Baseline Array to system obejmujący cały kontynent dziesięciu anten radioteleskopów, od Hawajów na zachodzie po Wyspy Dziewicze Stanów Zjednoczonych na wschodzie. Dedykowany w 1993 r. VLBA jest obsługiwany przez Narodowe Obserwatorium Astronomiczne USA i ma na celu monitorowanie najjaśniejszych obiektów we wszechświecie przy najwyższej dostępnej rozdzielczości w astronomii.
Praca dla astronomów nie kończy się tutaj: zespół doszedł do wniosku, że region strumienia najbliżej czarnej dziury jest niewątpliwie miejscem, w którym promieniowanie gamma i rozbłyski radiowe światła powstają mniej więcej w tym samym czasie. Mówi się jednak, że niektóre części układanki nie zostały jeszcze rozwiązane: niektóre jasne źródła promieniowania gamma na niebie wydają się nie mieć radiowego lub optycznego odpowiednika - ich natura jest nadal całkowicie nieznana.
Źródło: Instytut Maxa Plancka. Odkrycia opisano w dwóch publikacjach w numerze z 1 maja 2009 rAstrophysical Journal Letters (tu i tutaj).
Spinki do mankietów:
Bardzo długa macierz bazowa
Monitorowanie strumieni AGN przez VLBA: Projekt MOJAVE
Fermi Gamma-ray Space Telescope LAT Group
