Микроквазары способны испускать неожиданно мощное излучение
Новейшее открытие заставило астрономов пересмотреть представление о том, что излучение самых высоких энергий могут испускать лишь сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Черенковская обсерватория на склоне мексиканского вулкана Сьерра-Негра уловила гамма-фотоны чудовищной энергии, которые исходили из источника принципиально другого типа — микроквазара.
Квазары — это достаточно удаленные от нас активные ядра галактик, которые в силу ряда причин не только светятся ярче миллионов звезд, но и испускают пучки высокоэнергетического гамма-излучения (сильнейшего из возможных). Микроквазары выглядят гораздо скромнее: это бинарные системы, состоящие из «нормального» светила и сверхплотного остатка — черной дыры или нейтронной звезды. Аккреция материи на последний и запускает потоки излучения, которые при несовершенстве техники можно перепутать с джетами черных дыр.
Долгое время считалось, что любые выбросы энергии из аккреционных дисков микроквазаров будут по определению на несколько порядков слабее, чем принадлежащее их «коллегам» без приставки «микро». А периодически долетающие до Земли фотоны чрезвычайно высоких энергий больше сотни лет приписывались сверхновым. Но теперь эти представления могут измениться радикально — благодаря гамма-обсерватории HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory).
Обнаружение гамма-фотонов происходит на основе эффекта Черенкова — 300 стальных резервуаров с водой оборудованы сверхчувствительными фотоумножителями, способными распознать малейшую вспышку свечения. Аппаратура HAWC позволяет регистрировать частицы с энергиями в сотни ТэВ — в десять раз выше, чем на БАКе, и в триллион раз выше, чем у видимого света.
Обычно для излучения микроквазаров такие возможности избыточны: оно, как правило, еле достигает десятков ГэВ. Но не в этот раз: ученые из Института ядерной физики в Кракове обнаружили фотоны, достоверно исходящие от микроквазара, находящегося в Млечном Пути. Источник был идентифицирован, как V4641 Стрельца. Проблема лишь в том, что энергия фотонов оказалась в десятки тысяч раз выше обычной.
V4641 Стрельца — это находящаяся примерно в 20 000 световых лет от нас черная дыра со звездой-компаньоном. Имея массу около шести солнц, она постепенно поглощает своего в два раза более легкого спутника, с которым они совершают взаимный оборот раз в три дня. Именно от него исходило сверхмощное излучение — причем струя била прямо в направлении Солнечной системы. А чтобы у астрофизиков не было соблазна приписать огромную энергию фотонов ошибке техники или релятивистским искажениям, подоспели данные по другим подобным объектам.
«V4641 Стрельца оказался далеко не единственным. Фотоны сверхвысоких энергий были обнаружены не только у него, но и у других микроквазаров, что зафиксировала обсерватория LHAASO. Таким образом, вполне вероятно, что именно микроквазары вносят решающий вклад в образование самых мощных космических лучей», — отметила соавтор открытия доктор Сабрина Казанова.
Ранее ученые выяснили, что в ранней Вселенной галактики могли уничтожать своих соседей. К такому они выводу пришли после наблюдений за квазаром VIK 2348-3054, все галактики вокруг которого мертвы.
