Bildekreditt: NASA
NASA-astronomer mener at pensjonerte kvasarer kan være en kilde til sjeldne, kosmiske stråler med høy energi. Kilden til kosmiske stråler er et mysterium, men astronomer har beregnet at de må komme fra objekter innen 200 millioner lysår fra jorden - disse “pensjonerte kvasarene” kan være kilden.
De er gamle, men ikke glemt. Nærliggende “pensjonerte” kvasargalakser, milliarder av år forbi glansdagene sine som de lyseste fyrlyktene i universet, kan være den gjeldende kilden til sjeldne, kosmiske stråler med høy energi, de mest kjente bitene av stoff som er kjent og hvis opprinnelse har vært en mangeårig mysterium, ifølge forskere ved NASA og Princeton University.
Forskerne har identifisert fire elliptiske galakser som kan ha startet denne andre karrieren for kosmisk stråleproduksjon, alle plassert over håndtaket til Big Dipper og synlige med teleskoper i hagen. Hver inneholder et sentralt svart hull på minst 100 millioner solmasser som, hvis de spinner, kan danne et kolossalt batteri som sender atompartikler, som gnister, og skyter av mot Jorden i nær lyshastighet.
Disse funnene er diskutert i dag på en pressekonferanse på fellesmøtet for American Physical Society og High Energy Astrophysics Division of the American Astronomical Society i Albuquerque, N.M. Teamet inkluderer Dr. Diego Torres fra Princeton University og Drs. Elihu Boldt, Timothy Hamilton og Michael Loewenstein fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md.
Quasar-galakser er tusenvis av ganger lysere enn vanlige galakser, drevet av et sentralt svart hull som svelger store mengder interstellar gass. I galakser med såkalte kvasarester er svart hullkjernen ikke lenger en sterk kilde til stråling.
"Noen kvasarrester er kanskje ikke så livløse i det hele tatt, og holder seg opptatt i de senere år," sa Torres. "For første gang ser vi antydningen til en mulig forbindelse mellom ankomstretningene til kosthiske stråler med høy energi og steder på himmelen til nærliggende sovende galakser som er vert for supermassive sorte hull."
Kosmiske stråler med høy energi representerer et av astrofysikernes største mysterier. Hver kosmisk stråle - egentlig en enkelt subatomisk partikkel, for eksempel en proton som bare er sky for lyshastighet - pakker like mye energi som en baseballbane i major league, over 40 millioner billioner elektron volt. (Restenergien til et proton er omtrent en milliard elektron volt.) Partiklenes kilde må være innenfor 200 millioner lysår fra Jorden, for kosmiske stråler fra utenfor denne avstanden ville miste energien da de reiste gjennom den kosmiske mikrobølgestrålingen. gjennomsyrer universet. Det er imidlertid betydelig usikkerhet om hva slags objekter i løpet av 200 millioner lysår som kan generere slike energiske partikler.
"Selve det faktum at disse fire gigantiske elliptiske galakene tilsynelatende er inaktive, gjør dem levedyktige kandidater for å generere kosmiske stråler med høy energi," sa Boldt. Å dryppe stråling fra en aktiv kvasar ville dempe den kosmiske stråleakselerasjonen, og dempe mesteparten av energien deres, sa Boldt.
Teamet innrømmer at det ikke kan avgjøre om de sorte hullene i disse galaksene snurrer, et grunnleggende krav for at en kompakt dynamo skal akselerere kosmiske stråler med høy energi. Likevel har forskere bekreftet eksistensen av minst ett spinnende supermassivt svart hull, som ble kunngjort i oktober 2001. Den rådende teorien er at supermassive svarte hull spinner opp når de anskaffer materie og absorberer orbitalenergi fra den innfallende materien.
Ultrahøye energi kosmiske stråler blir oppdaget av bakkebaserte observatorier, for eksempel Akeno Giant Air Shower Array nær Yamanashi, Japan. De er ekstremt sjeldne, og slår jordens atmosfære med en hastighet per kvadratkilometer per tiår. Bygging pågår for Auger-observatoriet, som vil dekke 3000 kvadratkilometer (1.160 kvadratkilometer) på en forhøyet slette i det vestlige Argentina. Et foreslått NASA-oppdrag kalt OWL (Orbiting Wide-angle Light-samlers) ville oppdage de kosmiske strålene med høyest energi ved å se ned på atmosfæren fra verdensrommet.
Loewenstein slutter seg til NASA Goddards Laboratory for High Energy Astrophysics som en forskningsassistent ved University of Maryland, College Park. Hamilton, også medlem av laboratoriet, er stipendiat i det nasjonale forskningsrådet.
Originalkilde: NASA News Release
