Dwa miliardy lat świetlnych stąd dwie gromady galaktyczne łączą się w międzygalaktycznym kolapsie. Przynajmniej jedna z supermasywnych czarnych dziur znajdujących się tutaj tworzy potężny tunel elektromagnetyczny. Tunel ten przyspiesza znajdujący się tutaj gaz do niewiarygodnych prędkości, w rzeczywistości zamieniając się w międzygalaktyczny analog zderzacza hadronów - akcelerator cząstek, który „wypluwa” jedno z najbardziej naładowanych promieni we Wszechświecie.
Powyższy obrazek przedstawia kilka różnych procesów zachodzących jednocześnie iw wyniku tworzenia „międzygalaktycznej bazooki”. Promienie rentgenowskie ze zderzających się gromad galaktycznych (jednych z największych kosmicznych struktur we wszechświecie) i przechwycone przez orbitujące kosmiczne obserwatorium rentgenowskie NASA, Chandra, są pokazane na niebiesko. Każda taka gromada jest biliard razy cięższa od naszego Słońca. Ciemniejszy niebieski blask wskazuje, że gaz wypełnia każdą z dwóch skupisk. W jednej z nich w wyniku zderzenia powstają fale uderzeniowe, które oddziałują na cząstki w innej gromadzie, zmuszając je do poruszania się z prędkością światła.
Czerwony oznacza emisję fal radiowych, które zostały wychwycone przez GMRT w Indiach - największy na świecie radioteleskop działający w zakresie metrycznym. Promieniowanie to jest wytwarzane przez czarne dziury (wskazywane przez jasne różowe bąbelki) znajdujące się w centrach galaktyk. Najciekawsze dzieje się, gdy czarne dziury i gorący gaz zaczynają oddziaływać. Astronomowie już wiedzą, że supermasywne czarne dziury mogą przyspieszać cząsteczki w chmurach gazu, które je otaczają. Jednak gdy te przyspieszone cząstki napotkają falę uderzeniową, nadawane jest im dodatkowe przyspieszenie. Migawkę tego procesu naukowcy udostępnili podczas 229. spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, które odbyło się niedawno w Teksasie, a następnie opublikowali swoje obserwacje w czasopiśmie Nature Astronomy.
„To pierwszy raz, kiedy widzieliśmy takie podwójne przyspieszenie. Najpierw z pomocą supermasywnej czarnej dziury, a potem także z falą uderzeniową”- komentuje Reinua van Wiiren, astrofizyk z Uniwersytetu Harvarda i główny autor badania.
Obecność takiego gigantycznego międzygalaktycznego akceleratora cząstek może oznaczać, że w kosmosie mogą powstać niewidoczne wcześniej cząstki. Sami naukowcy tworzą mniej więcej w taki sam sposób jak oni, wykorzystując fizykę wysokich energii i największy akcelerator cząstek na Ziemi (Wielki Zderzacz Hadronów). Na przykład LHC jest obecnie używany do obserwacji bozonu Higgsa.
„Potencjalnie takie kosmiczne akceleratory mogą osiągnąć energie znacznie wyższego rzędu niż nasz LHC. Być może miliony razy więcej”- kontynuuje van Wiiren.
Naukowcy nie mają (i mogą nigdy nie mieć) narzędzi do obserwacji subtelnych szczegółów tego, co może się dziać w kosmosie w odległości 2 miliardów lat świetlnych, ale van Wiiren jest przekonany i bardzo szczęśliwy, że astronomowie mają już badania nad takimi gigantycznymi akceleratorami cząstek. wkrótce pozwoli na nowe technologie.
To jest naprawdę fajne. Ponieważ nie jesteśmy jeszcze w stanie wytworzyć takich poziomów energii na Ziemi. Być może w przyszłości będziemy w stanie nauczyć się przyspieszać cząstki nawet szybciej niż obecny LHC, ale nie teraz”- podsumował van Wiiren.
Film promocyjny:
NIKOLAY KHIZHNYAK