jets Quasar son aceleradores de partículas miles de años luz de largo

Una colaboración internacional que reúne a más de 200 científicos de 13 países ha demostrado que la emisión de rayos gamma de muy alta energía de los quásares no se concentra en la región cerca de su centro agujero negro, pero en realidad se prolonga durante varios miles de años luz a lo largo de chorros de plasma. Este descubrimiento sacude actuales escenarios del comportamiento de dichos chorros de plasma.

En los últimos años, los científicos han observado el universo utilizando rayos gamma, que son muy fotones de alta energía. Los rayos gamma, que parte de los rayos cósmicos que bombardean constantemente la Tierra, proceden de regiones del Universo donde las partículas se aceleran a enormes energías inalcanzables en los aceleradores construidos por el hombre forma. Los rayos gamma son emitidos por una amplia gama de objetos cósmicos, tales como cuásares, que son galaxias activas con un núcleo altamente energético. La intensidad de la radiación emitida por estos sistemas puede variar en escalas de tiempo muy cortos de hasta un minuto. Por lo tanto, los científicos creían que la fuente de esta radiación era muy pequeña y se localiza en las proximidades de un agujero negro supermasivo, que puede tener una masa de varios mil millones de veces la del Sol de. El agujero negro se cree que engullir la materia espiral hacia abajo en él y expulsar una pequeña parte de ella en forma de grandes chorros de plasma, a velocidades relativistas, cerca de la velocidad de la luz, lo que contribuye a la redistribución de la materia a lo largo del Universo.

Utilizando el H.E.S.S. Observatorio en Namibia, una colaboración Astrofísica internacional observó una galaxia radio (una galaxia que es muy luminosa cuando se observa en longitudes de onda de radio) durante más de 200 horas a resolución sin precedentes. A medida que la más cercana a la Tierra radiogalaxia, Centauro A es favorable a los científicos para un estudio de este tipo, lo que les permite identificar la región que emite la radiación de muy alta energía, mientras que el estudio de la trayectoria de los chorros de plasma. Ellos fueron capaces de demostrar que la fuente de rayos gamma se extiende sobre una distancia de varios miles de años luz. Esta emisión extendida indica que la aceleración de partículas no tiene lugar únicamente en la vecindad del agujero negro, sino también a lo largo de toda la longitud de los chorros de plasma. Sobre la base de estos nuevos resultados, se cree ahora que las partículas se reaccelerated por procesos estocásticos a lo largo del chorro. El descubrimiento sugiere que muchas galaxias de radio con chorros largos aceleran electrones a energías extremas y pueden emitir rayos gamma, lo que posiblemente explica los orígenes de una fracción sustancial de la difusa extragalactic radiación de fondo gamma.

Estos hallazgos proporcionan importantes nuevos conocimientos sobre emisores de rayos gamma cósmicos, y, en particular, sobre el papel de las galaxias de radio como los aceleradores de electrones relativistas altamente eficientes. Debido a su gran número, parece que las galaxias de radio en conjunto hacen una contribución muy significativa a la redistribución de la energía en el medio intergaláctico. Los resultados de este estudio requieren extensas observaciones y técnicas de análisis optimizados con H.E.S.S., el más sensible observatorio de rayos gamma hasta la fecha. telescopios de última generación (Cherenkov Telescopio Array, o CTA), sin duda, que sea posible observar este fenómeno con mayor detalle.

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