Астрономы открыли космический «ускоритель частиц»

Астрономы открыли в космосе двойной «ускоритель частиц», никогда прежде не наблюдаемый в природе. Два самых высокоэнергетических явления в нашей Вселенной, сверхмассивная черная дыра и столкновение гигантских скоплений галактик, соединившись, превратились в гигантский космический ускоритель частиц.

Объединив научные данные, полученные при помощи рентгеновской космической обсерватории НАСА «Чандра» (Chandra), радиотелескопов Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), расположенного на территории Индии, и Karl G. Jansky Very Large Array, а также других телескопов, исследователи узнали, что происходит, когда материя, извергнутая гигантской черной дырой, ускоряется при прохождении сквозь область пространства, в которой происходит столкновение двух гиганских скоплений галактик.

Этот космический двойной «ускоритель частиц» был обнаружен в зоне столкновения скоплений галактик Абель 3411 и Абель 3412, расположенных на расстоянии примерно два миллиарда световых лет от Земли. Масса каждого из этих скоплений составляет порядка одного квадриллиона (миллиона миллиардов) масс Солнца.

Согласно сценарию, предложенному авторами нового исследования, возглавляемого Рейну ван Виреном (Reinout van Weeren) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, вращающаяся сверхмассивная черная дыра, находящаяся в центре одной из галактик в зоне столкновения порождает узкую вращающуюся магнитную воронку, в которую попадает ионизированный газ, в результате чего происходит его ускорение и выброс в форме высокоскоростного джета. Второй этап ускорения этой материи происходит под действием гигантских ударных волн, возникших при столкновении скоплений галактик.

Это открытие позволяет объяснить долгое время не находивший объяснения научный факт, состоящий в том, что скопления галактик Абель 3411 и Абель 3412 демонстрируют красивые «завитки2 при наблюдениях в радиодиапазоне, простирающиеся на миллионы световых лет. Согласно авторам исследования по мере того как ударные волны расходятся в стороны от зоны столкновения этих скоплений галактик, дважды ускоренные частицы материи формируют гигантские «завитки», наблюдаемые в радиодиапазоне.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy и было представлено на 229-м собрании Американского астрономического общества, проходившем в г. Грейпвин, штат Техас.