В апреле 2015 года учёные зафиксировали мощную вспышку гамма-лучей, пришедших из далёкой галактики, путешествовавших около половины возраста Вселенной. Эти высокоэнергетические фотоны ударили по атмосфере Земли, вызвав цепную реакцию света, которая зафиксирована зеркалами телескопов системы VERITAS в Аризоне. Этот уникальный случай открыл новые горизонты в изучении далёких космических объектов и их чёрных дыр.

Гамма-лучи и их источник

Что такое гамма-лучи?

Гамма-лучи — это фотон с очень высокой энергией, возникающий в результате ядерных процессов во Вселенной. В данном случае они пришли из галактики PKS 1441+25, которая относится к редкому типу — blazar. В центре этой галактики скрыт сверхмассивный чёрный прорв, окружённый диском из горячей материи и пыли.

Механизм излучения

Когда материал из диска устремляется в сторону чёрной дыры, часть его направляется в два мощных потока — джета, движущегося почти со скоростью света. Один из таких джетов практически направлен в нашу сторону, что позволяет наблюдать его прямо в центре галактики.

По словам эксперта из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики, Вистана Бенбоу, «мы смотрим прямо в пушку этого релятивистского джета. Поэтому мы можем видеть гамма-лучи, что необычно для таких объектов».

Расположение источника гамма-излучения

Где возникает гамма-лучевое излучение?

Одним из важнейших вопросов в изучении blazar является точное место появления гамма-лучей. Исследования, проведённые с помощью VERITAS и космического телескопа Fermi, показали, что источник излучения находится внутри джета, но довольно далеко от чёрной дыры — как минимум на десять сотых светового года, а скорее всего на пять световых лет.

При этом зона излучения оказалась значительно больше обычных для активных галактик — около трети светового года в поперечнике.

Модели и гипотезы

Что вызывает всплески гамма-лучей?

Учёные предполагают, что внутри джета могут находиться скопления материи, которые иногда сталкиваются друг с другом, вызывая высвобождение огромных объемов энергии и, как следствие, всплески гамма-лучей. Такой механизм помогает объяснить неожиданные и мощные выбросы издалека.

Влияние на понимание космоса

Что говорит это открытие о Вселенной?

Обнаружение гамма-лучей из столь далекой галактики — важное достижение, поскольку эти излучения обычно поглощаются на пути к Земле. Их появление свидетельствует о сверхмощных событиях в центре галактики и помогает лучше понять процессы в активных ядрах галактик.

Влияние на изучение фона Вселенной

Кроме того, это наблюдение даёт ценную информацию о космическом фоне, — тонкой дымке света, которая пронизывает всю Вселенную и появляется из света всех звёзд и галактик. Эта «туманность» поглощает часть гамма-лучей, и новые данные позволяют определить их плотность, что важно для понимания истории развития Вселенной.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.