Pentru prima dată, astronomii au observat cum anumite găuri negre supermasive lansează în spațiu jeturi de particule de energie înaltă. Undele de șoc care se propagă împreună cu aceste jeturi de particule contorsionează liniile de câmp magnetic, care accelerează particulele până la viteze apropiate de cea a luminii, potrivit unui articol publicat de astronomi în revista Nature.
Blazarii sunt găuri negre active care aruncă în spațiu jeturi de particule de energie înaltă, ceea ce îi face să apară ca niște puncte luminoase situate la milioane sau chiar miliarde de ani-lumină față de Pământ. Astronomii știau că vitezele extreme ale jeturilor de particule și aspectul lor fascicule columnare au de a face cu forma câmpurilor magnetice din jurul găurii negre, însă detaliile erau neclare.
Misiunea telescopului spațial IXPE (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer), lansat în decembrie 2021, este de a măsura polarizarea razelor X, adică modul în care acestea sunt orientate atunci când călătoresc prin cosmos. Observațiile anterioare ale undelor radio și luminii polarizate emise de blazari au analizat jeturile de particule la câteva zile sau ani după ce au fost emise, însă polarizarea razelor X permite observarea nucleului activ al unui blazar.
În martie 2022, IXPE a studiat un blazar strălucitor denumit Markarian 501, localizat la circa 450 de milioane de ani-lumină față de noi. Astronomii aveau două idei despre modul în care câmpurile magnetice ar fi putut accelera jeturile de particule emise de acest blazar.
Particulele puteau fi accelerate de reconectarea magnetică, în care liniile de câmp magnetic se rup, se refac și se reconectează cu alte linii vecine. Acest proces accelerează plasma la nivelul soarelui nostru. Dacă acest ar fi fost motorul accelerării particulelor, polarizarea luminii ar trebuie să fi aceeași pe toată lungimea jetului, la toate lungimile de undă, de la undele radio la razele X.
O altă variantă este existența unei unde de șoc care aruncă particulele de-a lungul jetului. La locul undei de șoc, câmpurile magnetice își modifică brusc configurația, transformându-se din turbulente în ordonate. Această modificare poate proiecta particulele la fel ca apa prin duza unui furtun. Așadar, dacă undele de șoc ar fi responsabile pentru accelerarea jeturilor de particule, atunci razele X cu lungimea de undă scurtă ar trebui să fie mai polarizate decât lumina și undele radio cu lungime de undă mai mare.
Rezultatele studiului favorizează explicația referitoare la undele de șoc. Însă mai este necesară înțelegerea unor detalii privind fluxurile particulelor emise. De exemplu, nu este clar ce anume produce unda de șoc.
Sursa: Science News