一個意想不到的物體正在深空爆炸強大的輻射

科學家們長期以來一直認為，太空中能量最高的伽馬射線是在非?；钴S的超大質(zhì)量的強烈熔爐中鍛造的黑洞，很遠很遠。但一項新的研究將其中一些高能光子追蹤到離我們更近的物體。

V4641 射手座是一個距離地球約 20,000 光年的系統(tǒng)，朝人馬座的方向發(fā)展。在那里，一個黑洞質(zhì)量約為 6 個太陽，正在從一顆質(zhì)量約為 3 個太陽質(zhì)量的巨星上吸食物質(zhì)——并產(chǎn)生像宇宙粒子加速器一樣的強烈輻射。

天文學家現(xiàn)在已經(jīng)探測到來自 V4641 人馬座的光子，它攜帶的能量高達驚人的 200 太電子伏特 （TeV）。作為參考，那是 200兆能量是可見光的倍，并且在最高能量光子你會在太空中找到答案。

眾所周知，圍繞這個能級的伽馬射線可以在宇宙中旋轉(zhuǎn)，但科學家們認為它們主要起源于類星體– 明亮的銀河系核心，其中超大質(zhì)量黑洞在混亂地吞噬著下落的氣體時釋放出大量的能量。

V4641 射手座就是所謂的微類星體，顧名思義，它的功能有點像普通類星體的迷你版本。這黑洞更小，物質(zhì)源更小，它們發(fā)出的輻射更小?；蛘咧辽伲@是傳統(tǒng)思維告訴我們的。

“從微類星體中檢測到的光子通常比從類星體中探測到的光子的能量低得多，”說波蘭科學院核物理研究所 （IFJ PAN） 的 Sabrina Casanova。

“通常，我們談論的是數(shù)十千兆伏特量級的值。與此同時，我們在 [高海拔水域切倫科夫]天文臺：來自我們銀河系中的微類星體的光子，但攜帶的能量比正常值高數(shù)萬倍。

HAWC 伽馬射線天文臺位于墨西哥死氣沉沉的 Sierra Negra 火山的一側(cè)，旨在收集從太空流入的特別高能粒子。為此，它由 300 個裝滿純凈水的大鋼罐組成。

這個想法是，當這些高能粒子進入水箱時，它們會引發(fā)一系列其他粒子，這些粒子在水中傳播的速度比光快。這會產(chǎn)生一個名為切倫科夫輻射，它本質(zhì)上是電磁型音爆。

儲氣罐內(nèi)部的靈敏探測器可以捕捉到這些閃光，并允許科學家逆向工作，以弄清楚是什么類型的帶電粒子引發(fā)了它，以及它來自哪個方向。

HAWC 可以看到15%并且每 24 小時掃描一次整個天空的三分之二，從而構(gòu)建一種宇宙地圖。正是在其中一張地圖中，V4641 人馬座作為伽馬射線的意外亮點出現(xiàn)。

“在查看天空圖以尋找我的下一個項目時，我注意到距離我們的銀河系平面 5 度的區(qū)域有明亮的發(fā)射，這在以前的數(shù)據(jù)集中是看不到的。”說物理學家 Xiaojie Wang。

“在這個地區(qū)還沒有發(fā)現(xiàn)或分析過伽馬射線源，所以我抓住了這個機會，領(lǐng)導了分析?！?/p>

經(jīng)過仔細檢查，發(fā)現(xiàn) V4641 人馬座是這些超高能伽馬射線的來源。其他微類星體，如不銹鋼 433之前曾檢測到 V4641 人馬座以超過 25 TeV 的能量拋出光子，但 V4641 人馬座的輻射更上一層樓：它產(chǎn)生的輻射與常規(guī)類星體相當，這在以前被認為是不可能的。

這一新發(fā)現(xiàn)不僅使天文學家更好地了解宇宙輻射，還更好地了解類星體本身。圍繞這些巨大天體的物理學以慢動作形式上演，持續(xù)數(shù)百萬年——但微類星體在幾天的時間尺度上也會發(fā)生類似的過程。它們就像天然的模擬器。

該研究發(fā)表在雜志上自然界.

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