Przeskocz do treści

Delta mi!

Loading

Prosto z nieba

Akcelerator w centrum Galaktyki

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: październik 2016
  • Publikacja elektroniczna: 2 października 2016
  • Autor: Michał Bejger
    Notka biograficzna: Profesor Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN. Członek zespołu naukowego Virgo (Virgo-POLGRAW), który w lutym 2016 r. odkrył fale grawitacyjne.

Promieniowanie kosmiczne to rozpędzone do prędkości bardzo bliskich prędkości światła protony, elektrony i jądra atomowe, a także fotony gamma - atmosfera Ziemi jest poddawana ich stałemu bombardowaniu. Rekordowe cząstki mają energię kinetyczną bliską |1020 eV , co jest porównywalne ze zjawiskami makroskopowymi, np. energią jabłka spadającego z drzewa.

Jak każdy tajemniczy przejaw kosmicznej aktywności, także promieniowanie kosmiczne jest szczegółowo badane przez astronomów. Rozpędzone cząstki i fotony wnikające do atmosfery produkują pęki optycznego promieniowania Czerenkowa (dzieje się to wtedy, gdy cząstka porusza się w ośrodku szybciej niż wynosi prędkość światła w tym ośrodku). Promieniowanie optyczne jest następnie rejestrowane przez ogromne (powierzchnia lustra porównywalna z polem do gry w tenisa) teleskopy optyczne np. projektu H.E.S.S (High Energy Stereoscopic System) w Namibii.

Teleskopy projektu H.E.S.S. od około 10 lat obserwowały centrum naszej Galaktyki. W trakcie tej kampanii odkryto mocne, punktowe źródło promieniowania gamma, a także emisję pochodzącą z obłoków molekularnych, otaczających źródło w promieniu 500 lat świetlnych. Obłoki te są w sposób ciągły bombardowane przez strumień naładowanych cząstek (protonów), co zapewnia ich świecenie w dziedzinie gamma. Podobnie do ziemskich akceleratorów cząstek tajemnicze źródło rozpędza protony do petaelektronowych energii (1 PeV = 1015 eV) . Według naukowców z H.E.S.S. źródło znajduje się w centralnym obszarze naszej Galaktyki o promieniu około 30 lat świetlnych i jest aktywne od co najmniej 1000 lat. W centralnych rejonach Galaktyki może znajdować się wiele obiektów zdolnych produkować promieniowanie kosmiczne o tak wysokiej energii: pulsary i pozostałości po supernowych, a nawet "zwykłe" zgrupowania masywnych gwiazd. Głównym kandydatem na tajemniczy akcelerator jest jednak galaktyczna czarna dziura Sgr A* - jej jeszcze większa niż obecnie aktywność w przeszłości tłumaczyłaby większość strumienia promieniowania kosmicznego rejestrowanego obecnie na Ziemi.