Znasz tę wielką listę nierozwiązanych tajemnic w astronomii? Cóż, możesz usunąć: „co powoduje promieniowanie kosmiczne o największej energii?” Dzięki nowym badaniom z wykorzystaniem Obserwatorium Kosmicznego Promienia Pierre'a Augera w Ameryce Południowej odpowiedź wydaje się brzmieć: supermasywne czarne dziury.
Promienie kosmiczne o wysokiej energii są w rzeczywistości cząsteczkami - głównie protonami - przyspieszanymi do ogromnych prędkości. Kiedy zderzają się z ziemską atmosferą, wybuchają w strumieniu energii i cząsteczek, które można wykryć tutaj na powierzchni. Na szczęście nasza atmosfera chroni nas przed uszkodzeniami, ale w kosmosie stanowią prawdziwe zagrożenie.
Tylko jedna cząsteczka może mieć taką samą energię jak szybko poruszająca się piłka tenisowa.
Astronomowie od lat zastanawiają się, w jaki sposób cząstki można zwiększyć do tak wysokiego poziomu energii. Ogromny zespół 370 badaczy z 17 krajów pracował nad odpowiedzią przy użyciu nowo opracowanego Obserwatorium Kosmicznego Promienia Pierre Auger, położonego w górach Ameryki Południowej.
Obserwatorium jest w rzeczywistości szeregiem detektorów rozmieszczonych na 3000 km2 powierzchnia. Gdy promienie kosmiczne zderzają się z atmosferą, powstały strumień cząstek jest wychwytywany przez detektory, w których znajdują się duże zbiorniki z wodą. Detektory są tak czułe, że mogą wykryć inny czas, co pozwala astronomom na triangulację kierunku, z którego pochodzi promień kosmiczny. Cząstki są wyrzucane z taką energią, że zwracają się z powrotem do swoich galaktyk, jak pociski z pistoletu.
Przed obserwatorium Pierre Auger wykrywanie promieni kosmicznych występowało rzadko. Astronomowie po prostu nie mieli wystarczających danych, aby wiedzieć, skąd pochodzą. Ale w ciągu ostatnich 3 lat obserwatorium zarejestrowało milion promieni kosmicznych, w tym 80 najwyższej energii.
Astronomowie wiedzą teraz, że promienie kosmiczne nie pochodzą ze wszystkich rejonów nieba, ale zostały wystrzelone z aktywnego żerowania supermasywnych czarnych dziur.
Dokładny proces, który wytwarza promienie kosmiczne, nie jest w pełni zrozumiały, ale astronomowie uważają, że środowisko wokół aktywnej supermasywnej czarnej dziury jest, co najmniej, okrutne. Generowane są potężne pola magnetyczne, które mogą działać jak naturalne akceleratory cząstek, wypychając protony na poziomy energii znacznie wyższe niż wszystko, co fizycy mogliby odtworzyć za pomocą naszej technologii.
Oryginalne źródło: University of Chicago News Release
