O mistério da aceleração dos jatos de partículas do buraco negro supermassivo foi resolvido após 40 anos

Determinando o papel de um acelerador de partículas de onda de choque em aeronaves a jato usando um telescópio de polarização de raios-X

Buracos negros supermassivos ativos no centro das galáxias sugam a matéria circundante com sua forte gravidade para formar um disco de acreção, que ejeta partículas em uma direção perpendicular ao disco, formando um “jato” e brilhando intensamente.

Entre eles, a direção do jato em direção à Terra é chamada de “Blazar” porque a fonte de luz se sobrepõe e brilha mais forte.

No entanto, como as partículas de alta energia do jato aceleram e brilham intensamente permanece um mistério nos últimos 40 anos. No final do ano passado, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos EUA (NASA) co-produziu a agência (ISA) e implantou “polarimetria de raios-X” em uma órbita de 600 km acima do equador, e conseguiu levantar o véu através do sonda de imagem (IXPE).

De acordo com a NASA e a mídia científica, uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Dra. Janis Lioudakis, do Centro de Astronomia da Finlândia, publicou um estudo na revista científica Nature (publicada na revista Nature).

A equipe de pesquisa observou a explosão da galáxia “Markarian 501” na constelação de Hércules, a 457 milhões de anos-luz da Terra.

Markarian 501 é uma grande galáxia elíptica com um buraco negro supermassivo com um bilhão de vezes a massa do Sol e 200 vezes a massa de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo em nossa galáxia.

O IXPE é o primeiro telescópio espacial capaz de medir a polarização de raios-X e, com ele, a equipe de pesquisa conseguiu dados que antes não podiam ser obtidos, como a direção do campo elétrico da luz dos raios-X.

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A equipe de pesquisa observou Blazar Markarian 501 duas vezes com o IXPE em março, coletando e comparando informações sobre outros comprimentos de onda da luz usando telescópios terrestres, espaciais, ópticos e infravermelhos.

Embora polarizações de outros comprimentos de onda tenham sido observadas antes, esta é a primeira vez que as polarizações de raios-X emitidos foram observadas tão próximas de uma fonte de aceleração de partículas.

“A adição da polarização de raios-X à polarização de rádio, infravermelho e óptica mudou o jogo”, explicou o astrofísico da Universidade de Boston, Dr. Alan Macher, co-autor do artigo.

Por meio desse processo, a equipe de pesquisa confirmou que, embora a luz de raios-X seja mais polarizada do que a luz visível ou as ondas de rádio, a direção da polarização é a mesma para todos os comprimentos de onda da luz e a mesma direção do fluxo. com o roteiro.

Essas ondas de choque são formadas quando um objeto se move mais rápido que a velocidade do som através da matéria circundante, assim como ocorre uma explosão supersônica quando ele penetra na atmosfera na velocidade do som. A equipe de pesquisa explicou que foi criado quando colidiu com uma nuvem lenta.

A equipe de pesquisa analisou que essas ondas de choque criam um campo magnético, que age como um enorme acelerador de partículas, acelerando os elétrons em uma nova direção e emitindo raios-X.

“O que identificamos é um quebra-cabeça de 40 anos”, disse o Dr. Lioudakis. “Finalmente, temos todas as peças do quebra-cabeça e a imagem que se encaixa nelas é clara.”

/ yunhap notícias

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