Галактические пузыри играют в космический пинбол с энергетическими частицами

Как выглядят мыльные пузыри, нам известно. В космосе существуют очень разные пузыри, состоящие из газа, и они могут быть огромными.

Галактика NGC 3079, расположенная примерно в 67 миллионах световых лет от Земли, содержит два супербубла. На противоположных сторонах центра галактики простирается пара шарообразных областей: одна имеет ширину 4900 световых лет, а другая лишь немного меньше, диаметром около 3600 световых лет. Один световой год составляет около 9 триллионов километров.

Сверхпузыри в NGC 3079 испускают свет в виде рентгеновского, оптического и радиоизлучения, что делает их обнаруживаемыми телескопами NASA.

Новые наблюдения сообщают о том, что в NGC 3079 космический ускоритель частиц отправляет ультра-энергичные частицы в колеса superbubbles. Эти частицы могут быть гораздо более энергичными, чем частицы, созданные Большим адронным коллайдером, самым мощным в мире ускорителем частиц, созданным человеком.

Супербубли в NGC 3079 свидетельствуют о том, что они и подобные им структуры могут быть источником частиц высокой энергии, называемых космическими лучами, которые регулярно бомбардируют Землю.

Ударные волны сродни звуковым ударам от сверхзвуковых самолетов, они могут ускорять частицы примерно в 100 раз сильнее, чем коллайдер. Этот новый результат позволяет предположить, что superbubbles может быть одним из источников ультра-энергетических космических лучей.

Внешние области пузырьков генерируют ударные волны, когда они расширяются и сталкиваются с окружающим газом. Ученые считают, что заряженные частицы рассеиваются или отскакивают от запутанных магнитных полей в этих ударных волнах, подобно шарикам, отскакивающим от бамперов в пинбольном автомате.

Эти энергетические частицы могут вырваться, а некоторые могут в конечном итоге попасть в атмосферу Земли в виде космических лучей.

Количество радиоволн или рентгеновских лучей на разных длинах волн или спектров одного из пузырьков предполагает, что источником излучения являются электроны, вращающиеся вокруг линий магнитного поля и излучаемые процессом, называемым синхротронным излучением.

Это первое прямое доказательство существования синхротронного излучения в рентгеновских лучах высоких энергий из сверхпузырька размером с галактику, и оно говорит ученым о максимальных энергиях, которых достигли электроны. Непонятно, почему синхротронное излучение обнаруживается только из одного пузырька.

NGC 3079 superbubbles - младшие кузены пузырьков Ферми, расположенных в галактике Млечный Путь. Астрономы полагают, что такие сверхпузыри могут образовываться при процессах, связанных с попаданием вещества в сверхмассивную черную дыру в центре галактики, что приводит к высвобождению огромного количества энергии в виде частиц и магнитных полей. Superbubbles также могут создавать ветра, вызванные большим количеством молодых массивнейших звезд

Автор: Хотгео