Kredit:SAMAR SAFI-HARB ET AL. (2022)
Ett internationellt team av astrofysiker har identifierat platsen där kraftfulla och mycket energiska röntgenstrålar skjuts ut i rymden inifrån en region i rymden formad som ett gigantiskt vattenlevande däggdjur som kallas manatee. De fann att objektets spektrum på denna plats visar att det finns en "icke-klassisk accelerationsprocess" där partiklar injiceras och accelereras på nytt i oerhört kraftfulla strålar av energi som sänds ut av ett svart hål. Men oroa dig inte för att det ska bestråla oss, eftersom det är mer än 100 000 000 000 000 000 kilometer från oss.
Det astronomiska objektet som kallas SS 433 har länge varit känt för att inrymma ett svart hål som får explosioner av energi att spy ut över Vintergatan genom strålar av högenergiska partiklar. Den anses vara den första kända mikrokvasaren och är i mitten av det som finns kvar av en exploderad stjärna i stjärnbilden Aquila, högt upp på sommarens natthimlen.
"Det här fascinerande systemet ser ut som en vacker Manatee i rymden och representerar den enda kända supernovaresten i vår galax (av cirka 400 sådana objekt) som inrymmer ett svart hål", säger UM:s astrofysiker Dr. Samar Safi-Harb, Nivå 1 Canada Research Chair i Extreme Astrophysics och huvudförfattare till artikeln som inkluderar forskare från Kanada, USA, Europa och Sydkorea.
UM-teammedlemmen och studentstudenten Brydyn Mac Intyre hjälpte till att skapa en slående färgbild av detta anmärkningsvärda astronomiska objekt. Strängningarna av energi slutar vid två "örsnibbar" som lyser med radiovåglängder, huggna av jetstrålar som plöjer genom rymden med en fjärdedel av ljusets hastighet. "Utrymmet längs strålbanan lyser briljant i högenergiröntgen- och gammastrålningsljus tiotals ljusår bort från det svarta hålet, men inte synligt för blotta ögat", säger Mac Intyre.
SS 433 är så kraftfull astrofysiker har letat efter högenergi-gammastrålning från området. I slutet av 1990-talet föreslog Safi-Harb att detta system accelererar partiklar till energier högre än vad som kan uppnås i de mest kraftfulla partikelacceleratorerna på jorden. Det tog nästan 20 år för högenergi-gammastrålning att upptäckas; 2018 tillkännagav forskare vid High-Altitude Water Cherenkov Observatory upptäckten av högenergi-TeV (Tera-electron-volts) gammastrålar från systemet. Platsen för partikelacceleration kunde dock inte fastställas förrän nu.
Genom att använda Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton-satellit och NASA:s NuSTAR-satellit, moderna omloppsbana röntgenteleskop, kombinerat med data erhållna från NASA:s Chandra-röntgenteleskop, kunde detta team av forskare fastställa platsen för de "svåraste" (eller högst energi) röntgenutsändande region nära SS 433, som tros vara början av den östliga jetstrålningen i stor skala.
Dr Kaya Mori, medarbetare och astrofysiker från Columbia University i New York, säger att denna kraftfulla energikälla, som nu tros accelerera partiklar till mycket höga energier, är en stark kandidat för en kosmisk PeVatron, en källa som accelererar kosmisk strålning upp till Peta -elektronvoltsenergier, eller 1 000 000 000 000 000 volt.
"Med tanke på spektrumets och källans ovanliga karaktär utmanar denna upptäckt teorin om partikelacceleration och pekar på injicering och återaktivering av SS 433-strålar på stora avstånd, nästan 100 ljusår från det svarta hålet", säger Safi -Harb.
Hon tillägger:"SS 433 lär oss om och zoomar in på det sällsynta fallet med en supernovarest som drivs av ett svart hål, mikrokvasarer, ultraljusande röntgenkällor (en växande klass av röntgenstrålande källor vars natur diskuteras) och är en mikroversion av en aktiv galax."
Forskarna tillkännagav upptäckten i en artikel som godkänts för publicering i Astrophysical Journal , som inom kort presenteras vid det internationella symposiet om högenergigammastrålastronomi i Barcelona. + Utforska vidare
