Bildkredit: NASA
NASA-astronomer tror att pensionerade kvasarer kan vara en källa till sällsynta, högenergiska kosmiska strålar. Källan till kosmiska strålar är ett mysterium, men astronomer har beräknat att de måste komma från objekt inom 200 miljoner ljusår från jorden - dessa ”pensionerade kvasarer” kan vara källan.
De är gamla men inte glömda. Närliggande ”pensionerade” kvasargalaxer, miljarder år förbi sina glansdagar som de ljusaste fyrkropparna i universum, kan vara den aktuella källan till sällsynta, högenergiska kosmiska strålar, de snabbast rörliga materialen som är kända och vars ursprung har varit ett långtgående mysterium, enligt forskare vid NASA och Princeton University.
Forskarna har identifierat fyra elliptiska galaxer som kan ha påbörjat den andra karriären för kosmisk strålproduktion, alla belägna ovanför Big Dipper-handtaget och synliga med teleskop i trädgården. Var och en innehåller ett centralt svart hål med minst 100 miljoner solmassor som, om de snurrar, kan bilda ett kolossalt batteri som skickar atompartiklar, som gnistor, skjuter av mot jorden med nära ljushastighet.
Dessa resultat diskuteras idag på en presskonferens vid det gemensamma mötet mellan American Physical Society och High Energy Astrophysics Division i American Astronomical Society i Albuquerque, N.M. Teamet inkluderar Dr. Diego Torres från Princeton University och Drs. Elihu Boldt, Timothy Hamilton och Michael Loewenstein från NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md.
Kvasar-galaxer är tusentals gånger ljusare än vanliga galaxer, drivs av ett centralt svart hål som sväljer stora mängder interstellär gas. I galaxer med så kallade kvasarrester är svarthålskärnan inte längre en stark strålningskälla.
"Vissa kvasarrester kanske inte är så livlösa trots allt, hålla sig upptagen under de senare åren," sade Torres. "För första gången ser vi antydan om en möjlig koppling mellan anvisningsanvisningarna för kosmiska strålar med extremt hög energi och platser på himlen i närliggande vilande galaxer med supermassiva svarta hål."
Kosmiska strålar med mycket hög energi representerar ett av astrofysikens största mysterier. Varje kosmisk stråle - väsentligen en enda subatomarpartikel, till exempel en proton som bara är blyg för ljushastighet - packar lika mycket energi som en basbollplan i major league, över 40 miljoner biljoner elektronvolt. (Reston för en proton är ungefär en miljard elektron volt.) Partiklarnas källa måste vara inom 200 miljoner ljusår från jorden, för kosmiska strålar bortom detta avstånd skulle förlora energi när de färdades genom den kosmiska mikrovågsstrålningens skurk genomträngande universum. Det råder dock stor osäkerhet om vilken typ av objekt inom 200 miljoner ljusår som kan generera sådana energiska partiklar.
"Själva det faktum att dessa fyra jätte elliptiska galaxer uppenbarligen är inaktiva gör dem livskraftiga kandidater för att generera extremt högenergiska kosmiska strålar," sade Boldt. Genomströmning av strålning från en aktiv kvasar skulle dämpa den kosmiska strålningsaccelerationen, och de tappar större delen av deras energi, sade Boldt.
Teamet medger att det inte kan bestämma om de svarta hålen i dessa galaxer snurrar, ett grundkrav för en kompakt dynamo för att påskynda kosmiska strålar med extremt hög energi. Ändå har forskare bekräftat förekomsten av minst ett snurrande supermassivt svart hål, som tillkännagavs i oktober 2001. Den rådande teorin är att supermassiva svarta hål snurrar upp när de förvärvar materia och absorberar orbitalenergi från det infallande materialet.
Ultraljudenergi kosmiska strålar upptäcks av markbaserade observatorier, såsom Akeno Giant Air Shower Array nära Yamanashi, Japan. De är extremt sällsynta och slår jordens atmosfär med en hastighet per kvadratkilometer per årtionde. Byggnation pågår för Auger-observatoriet, som kommer att täcka 3 000 kvadratkilometer (1 160 kvadrat miles) på en upphöjd slätt i västra Argentina. Ett föreslaget NASA-uppdrag som heter OWL (Orbiting Wide-Winkel Light Light Collectors) skulle upptäcka de kosmiska strålarna med högsta energi genom att titta ner på atmosfären från rymden.
Loewenstein ansluter sig till NASA Goddards Laboratory for High Energy Astrophysics som forskningsassistent vid University of Maryland, College Park. Hamilton, som också är medlem i labbet, är en nationell forskarrådsmedlem.
Originalkälla: NASA News Release
