Астрономи су открили гама зраке који теку из околине супермасивне црне рупе у срцу галаксије М87. Специјални инструмент назван Х.Е.С.С., смештен у Намибији, може открити када ове зраке ударају у нашу атмосферу и проналазити извор. Астрономи су утврдили да је регион који није много већи од нашег Сунчевог система око црне рупе одговоран за ово изливање гама зрака; црна рупа дјелује попут космичког акцелератора честица.
Међународни тим астрофизичара из Х.Е.С.С. сарадња је најавила откриће краткотрајне променљивости флукса веома високоенергетских (ВХЕ) гама зрака из радио галаксије М 87. У Намибији је сарадња изградила и управљала системом детекције, познатим као Черенков телескопи, који дозвољава детекцију ових гама зрака од нивоа земље (види напомене). Усмјеравајући овај систем на оближњу галаксију, М 87, тим је у посљедње четири године открио ВХЕ гама зраке. Право изненађење је, међутим, што се може видети да се интензитет емисије драстично мења у року од неколико дана.
Џиновска радио галаксија М 87
Ова галаксија, која се налази 50 милиона светлосних година у сазвежђу Девица, носи супермасирану црну рупу од 3 хиљаде милиона соларних маса из које извире млаз честица и магнетних поља. Међутим, за разлику од раније запажених екстрагалактичких извора ВХЕ гама зрака - познатих као Блажари, млаз у М 87 није окренут ка Земљи, већ се види под углом од око 30 °. У Блазарима се верује да се гама зраци емитују у млазу, колимирају се око правца млаза и појачавају у својој енергији и интензитету релативистичким кретањем честица млаза. М 87 стога представља нову врсту екстрагалактичког извора гама зрака.
Прва индикација емисије ВХЕ гама-зрака из М 87 виђена је 1998. године помоћу ХЕГРА Черенков телескопа (један од претходних експеримената Х.Е.С.С.-а). Са Х.Е.С.С. Резултати ове индикације су потврђени са већим поуздањем. Ток ВХЕ гама зрака из М 87 је прилично слаб; ниједна друга радио-галаксија до сада није виђена у ВХЕ гама зрацима, вероватно зато што је већина удаљенија од релативно оближње М 87.
Која нам кратка временска варијабилност говори
Временска скала варијабилности је показатељ за максималну величину подручја емисије. Пошто гама зраци са задњег краја региона емисије путују дуже док не дођу до нас, временске скале варијабилности не могу бити много краће него што време гама зрацима захтева да пређу област емисије. Оваква мерења варијабилности често се користе за ограничавање величине места емисије у удаљеним објектима, често за већу тачност него мерењем величине објекта на основу угаоног проширења на небу. Временска скала варијабилности коју је виђао Х.Е.С.С. у М 87 је изузетно кратак, краћи него што је откривен на било којој другој таласној дужини. Ово нам говори да је величина региона који производи ВХЕ гама зраке приближно приближно величини нашег Сунчевог система (1013 м, само око 0,000001% величине читаве радио галаксије М 87). „Ово није много веће од хоризонта догађаја супермасивне црне рупе у центру М 87“, каже Маттхиас Беилицке, Х.Е.С.С. научник који ради на Универзитету у Хамбургу.
Овим посматрањем непосредна близина централне црне рупе М 87 вероватније је место за производњу ВХЕ гама зрака; остале структуре у млазовима М 87 имају веће ваге. Физика производних процеса тек треба да се утврди, а потпуно нови механизми могу се активирати због близине црне рупе коју је ово откриће Х.Е.С.С. тим је демонстрирао. Вјероватно се имамо посла с другачијим механизмом производње него код Блажара, чији млазови усмјеравају према нама. У овом региону близу црне рупе, материја која се извлачи из црне рупе такође ствара релативистички млаз плазме - процес који још увек није потпуно схваћен. Да гама-зраци могу побјећи из ове насилне регије може изгледати изненађујуће, али могуће је с обзиром да црна рупа у М 87 акретира материју релативно ниском брзином, у поређењу с другим црним рупама. Такође, не можемо искључити да релативистички ефекти попут оних који се дешавају у другим екстрагалактичким изворима доприносе на неком нивоу, али с обзиром на то да млаз није усмерен према нама, велики релативистички ефекти нису вероватни.
Х.Е.С.С. водити
Са овим и претходним открићима екстрагалактичких извора, Х.Е.С.С. је водећи пут у разумевању процеса који су укључени у производњу ових необично енергичних фотона. Радио галаксија М 87 је одлична лабораторија за проучавање језгра ових галаксија, са својим супермасивим црним рупама које делују као мотори за убрзавање честица до екстремно високих енергија, емитујући ВХЕ гама зраке у том процесу. Овај предмет се може проучавати и упоредити са многобројнијим, али удаљенијим Блазарима где млаз затамњује наш поглед на централни извор. За М 87 сада знамо да са Х.Е.С.С.-ом имамо јасан поглед на централни мотор, што доводи до бољег разумевања свих екстрагалактичких ВХЕ извора гама-зрака.
Изворни извор: Вест Мак Планцк Социети
