Quasar jets is partikelversnellers duisende ligjare lank

'n internasionale samewerking saam te bring meer as 200 wetenskaplikes van 13 lande het getoon dat die baie hoë-energie gammastraal-emissie van kwasars nie gekonsentreer in die streek naby aan hul sentrale swart gat maar in werklikheid strek oor 'n paar duisend ligjare saam jets van plasma. Hierdie ontdekking skud up huidige scenario's vir die gedrag van so 'n plasma jets.

Oor die afgelope paar jaar, het wetenskaplikes die heelal met behulp van gammastrale, wat baie is hoë-energie fotone waargeneem. Gammastrale, wat deel vorm van die kosmiese strale wat voortdurend bombardeer die aarde, afkomstig uit streke van die heelal waar deeltjies versnel tot groot energie onbereikbaar in-menslike gebou versnellers. Gammastrale uitgestraal word deur 'n wye verskeidenheid van kosmiese voorwerpe, soos kwasars, wat aktief sterrestelsels met 'n hoogs energieke kern is. Die intensiteit van die afkomstig van hierdie stelsels bestraling kan wissel oor 'n baie kort tyd bestek van tot een minuut. Wetenskaplikes dus geglo dat die bron van hierdie bestraling was baie klein en is geleë in die omgewing van 'n super swart gat, wat 'n massa kan 'n paar miljard keer dié van die Son se. Die swart gat is vermoedelik verslind die saak stygende af daarin en verwyder 'n klein deel daarvan in die vorm van 'n groot jets van plasma, by relatiwistiese snelhede naby die spoed van lig, sodoende by te dra tot die herverdeling van materie in die hele heelal.

Die gebruik van die H.E.S.S. Sterrewag in Namibië, 'n internasionale astrofisika samewerking waargeneem 'n radio sterrestelsel ( 'n sterrestelsel wat is hoogs lig toe waargeneem by radio golflengtes) vir meer as 200 ure by ongekende resolusie. As die naaste radio sterrestelsel na die aarde, Centaurus A is gunstig vir wetenskaplikes vir so 'n studie, sodat hulle die streek afgee die baie hoë-energie bestraling terwyl die bestudering van die trajek van die plasma jets te identifiseer. Hulle was in staat om te wys dat die gammastraal-bron strek oor 'n afstand van 'n paar duisend ligjare. Hierdie uitgebreide sending dui daarop dat deeltjie versnelling nie plaasvind nie uitsluitlik in die omgewing van die swart gat, maar ook oor die hele lengte van die plasma jets. Op grond van hierdie nuwe resultate, is dit nou geglo dat die deeltjies reaccelerated deur stogastiese prosesse langs die jet. Die ontdekking dui daarop dat baie radio sterrestelsels met uitgebreide jets versnel elektrone aan uiterste energie en kan uitstraal gammastrale, moontlik verduidelik die oorsprong van 'n aansienlike gedeelte van die diffuse ekstra galactische gamma agtergrondstraling.

Hierdie bevindinge bied belangrike nuwe insigte in kosmiese gammastraal-emitters, en in die besonder oor die rol van radio sterrestelsels as hoogs doeltreffende relatiwistiese elektron versnellers. As gevolg van hul groot aantal, wil dit voorkom of radio sterrestelsels gesamentlik maak 'n baie belangrike bydrae tot die herverdeling van energie in die intergalaktiese medium. Die resultate van hierdie studie vereis uitgebreide waarnemings en new analise tegnieke met H.E.S.S., die mees sensitiewe gammastraal-sterrewag tot op datum. Volgende generasie teleskope (Cherenkov Telescope Array of CTA) sal ongetwyfeld maak dit moontlik om hierdie verskynsel waar te neem in 'n nog groter detail.

bron: CNRS. "Quasar jets are particle accelerators thousands of light-years long." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200617150027.htm>.