|  | 15 января 2017 | Космос и Авиация

Астрономы обнаружили огромный космический ускоритель частиц, образованный черными дырами двух сталкивающихся скоплений галактик

Столкновение скоплений галактик


На расстоянии двух миллиардов световых лет от Земли происходит процесс столкновения двух огромных скоплений галактик. В результате этого столкновения черные дыры, находящиеся в центральных областях большинства галактик, начинают взаимодействовать между собой. И эти взаимодействия превратили все окружающее космическое пространство в огромный космический ускоритель частиц, разгоняющий частицы материи до высоких энергий, которые приближены к максимальному значению.

На приведенном выше изображении можно увидеть несколько процессов, приведших к образованию гигантского космического ускорителя. Синим цветом показано рентгеновское излучение сталкивающихся скоплений галактик, изображение которого было получено при помощи космической рентгеновской обсерватории Chandra. Эти скопления галактик удерживаются и притягиваются друг к другу гравитационными силами, в квадрильоны раз большими, нежели силы гравитации нашего Солнца.

Основные массы газа, заполняющего пространство обоих скоплений, движутся на околозвуковых скоростях. Столкновение скоплений и взаимодействия гравитационных сил черных дыр, оказывающихся в близости друг от друга, порождают ударные волны космического газа, которые движутся с более высокими скоростями и движение этих волн создает в пространстве скоплений массу завихрений, "водоворотов" и других образований, состоящих из уплотнений межзвездного газа.

Красная часть изображения принадлежит снимку, сделанному радиотелескопом Giant Metrewave Radio Telescope, который расположен в Индии. Этим цветом показано радиоизлучение от сверхмассивных черных дыр, располагающихся в центральных частях массивных галактик скоплений. Ученым уже давно известно, что эти черные дыры ускоряют некоторые частицы из окружающих их газовых облаков, вырывающиеся из района квазара в виде направленных потоков, джетов. И когда такие потоки сталкиваются с ударными волнами, они ускоряются еще больше, отбирая энергию у этих ударных волн.

"Это является первым разом в истории, когда нам довелось наблюдать процесс двойного ускорения потоков частиц" - рассказывает Рейноут ван Вирен (Reinout van Weeren), астрофизик из Гарварда, - "Первой ступенью этого космического ускорителя являются черные дыры, а второй - сверхзвуковые ударные волны".

Наличие в космосе такого гигантского ускорителя означает, что там могут образовываться еще неизвестные науке частицы, охота за которыми ведется на Земле при помощи Большого Адронного Коллайдера и других ускорителей. "При совпадении ряда условий такие космические ускорители могут разгонять частицы до гораздо более высоких энергий, нежели это может делать Большой Адронный Коллайдер" - рассказывает ван Вирен, - "Энергия потоков этих частиц может в миллионы раз превышать энергию частиц, которые ученым удавалось разогнать на Земле".

К сожалению, в распоряжении ученых не имеется, да и вряд ли появятся инструменты, позволяющие им наблюдать за специфическими особенностями процессов атомарного и субатомного уровня, идущими на удалении миллиардов световых лет. "Но те принципы, которые использует природа для ускорения частиц в космосе, могут быть использованы учеными для создания более мощных ускорителей" - рассказывает ван Вирен, - "Именно поэтому изучение происходящего в таких областях космоса является для нас предметом повышенного интереса".




Ключевые слова:
Поток, Частица, Ускоритель, Энергия, Черная, Дыра, Джет, Скопление, Галактика, Скопление, Ударные, Волны

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новый снимок телескопа Hubble - масштабное столкновение двух скоплений гала ...
  • Астрономы обнаружили пару черных дыр, находящихся на минимальной дистанции ...
  • Ученые, используя данные радио- и рентгеновского диапазона, обнаружили джет ...
  • Что было раньше? Курица или яйцо, черные дыры или галактики?
  • НАСА обнаруживают две, сливающиеся в одну, черные дыры.




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.