Πιστωτική εικόνα: NASA
Οι αστρονόμοι της NASA πιστεύουν ότι τα συνταξιούχα κβάζαρ μπορεί να είναι πηγή σπάνιων κοσμικών ακτίνων υψηλής ενέργειας. Η πηγή των κοσμικών ακτίνων είναι ένα μυστήριο, αλλά οι αστρονόμοι έχουν υπολογίσει ότι πρέπει να προέρχονται από αντικείμενα εντός 200 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη - αυτά τα «συνταξιούχα κβάζαρ» θα μπορούσαν να είναι η πηγή.
Είναι παλιά αλλά δεν ξεχνιούνται. Οι κοντινοί «συνταξιούχοι» γαλαξίες κβάζαρ, δισεκατομμύρια χρόνια μετά από τις μέρες της δόξας τους ως τα πιο φωτεινά φάρες στο Σύμπαν, μπορεί να είναι η τρέχουσα πηγή σπάνιων κοσμικών ακτίνων υψηλής ενέργειας, τα πιο γρήγορα κινούμενα κομμάτια της ύλης που είναι γνωστά και της οποίας η προέλευση υπήρξε μακροχρόνιο μυστήριο, σύμφωνα με επιστήμονες της NASA και του Πανεπιστημίου του Πρίνστον.
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει τέσσερις ελλειπτικούς γαλαξίες που μπορεί να έχουν ξεκινήσει αυτή τη δεύτερη καριέρα παραγωγής κοσμικών ακτίνων, όλοι βρίσκονται πάνω από τη λαβή του Big Dipper και είναι ορατοί με τηλεσκόπια πίσω αυλής. Το καθένα περιέχει μια κεντρική μαύρη τρύπα τουλάχιστον 100 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών που, εάν περιστρέφονται, θα μπορούσαν να σχηματίσουν μια κολοσσιαία μπαταρία στέλνοντας ατομικά σωματίδια, όπως σπινθήρες, πυροβολώντας προς τη Γη με σχεδόν ταχύτητα φωτός.
Αυτά τα ευρήματα συζητούνται σήμερα σε συνέντευξη τύπου στην κοινή συνάντηση της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας και του τμήματος Αστροφυσικής Υψηλής Ενέργειας της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Albuquerque, Ν.Μ. Η ομάδα περιλαμβάνει τον Δρ. Diego Torres του Πανεπιστημίου του Πρίνστον και τους Δρ. Elihu Boldt, Timothy Hamilton και Michael Loewenstein από το Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt, MD.
Οι γαλαξίες Quasar είναι χιλιάδες φορές πιο φωτεινοί από τους συνηθισμένους γαλαξίες, τροφοδοτούνται από μια κεντρική μαύρη τρύπα που καταπίνει άφθονη ποσότητα διαστρικού αερίου. Στους γαλαξίες με τα λεγόμενα κατάλοιπα κβάζαρ, ο πυρήνας της μαύρης τρύπας δεν αποτελεί πλέον ισχυρή πηγή ακτινοβολίας.
«Μερικά υπολείμματα κβάζαρ μπορεί να μην είναι τόσο άψυχα τελικά, διατηρώντας απασχολημένα τα τελευταία χρόνια», δήλωσε ο Torres. «Για πρώτη φορά, βλέπουμε την υπόδειξη μιας πιθανής σύνδεσης μεταξύ των κατευθύνσεων άφιξης των κοσμικών ακτίνων εξαιρετικά υψηλής ενέργειας και των τοποθεσιών στον ουρανό των κοντινών αδρανών γαλαξιών που φιλοξενούν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες».
Οι κοσμικές ακτίνες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας αντιπροσωπεύουν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της αστροφυσικής. Κάθε κοσμική ακτίνα - ουσιαστικά ένα μόνο υποατομικό σωματίδιο, όπως ένα πρωτόνιο που ταξιδεύει λίγο ντροπαλός με την ταχύτητα του φωτός - συσσωρεύει τόση ενέργεια με ένα μεγάλο μπέιζμπολ πρωταθλήματος πρωταθλήματος, πάνω από 40 εκατομμύρια τρισεκατομμύρια ηλεκτρόνια. (Η υπόλοιπη ενέργεια ενός πρωτονίου είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο ηλεκτρόνια βολτ.) Η πηγή των σωματιδίων πρέπει να βρίσκεται εντός 200 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, γιατί οι κοσμικές ακτίνες από πέρα από αυτήν την απόσταση θα χάσουν ενέργεια καθώς ταξίδευαν μέσα από το φλοιό της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων διαπερνά το Σύμπαν. Υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα, ωστόσο, για το τι είδους αντικείμενα εντός 200 εκατομμυρίων ετών φωτός θα μπορούσαν να δημιουργήσουν τέτοια ενεργητικά σωματίδια.
«Το γεγονός ότι αυτοί οι τέσσερις γιγαντιαίοι ελλειπτικοί γαλαξίες είναι προφανώς ανενεργοί τους καθιστούν βιώσιμους υποψηφίους για τη δημιουργία κοσμικών ακτίνων εξαιρετικά υψηλής ενέργειας», δήλωσε ο Boldt. Ο περιορισμός της ακτινοβολίας από ένα ενεργό κβάζαρ θα μείωνε την επιτάχυνση των κοσμικών ακτίνων, εξοικονομώντας το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας τους, δήλωσε ο Boldt.
Η ομάδα παραδέχεται ότι δεν μπορεί να προσδιορίσει εάν οι μαύρες τρύπες σε αυτούς τους γαλαξίες περιστρέφονται, μια βασική απαίτηση για ένα συμπαγές δυναμό να επιταχύνει τις κοσμικές ακτίνες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας. Ωστόσο, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν την ύπαρξη τουλάχιστον μιας περιστρεφόμενης υπερμεγέθης μαύρης τρύπας, που ανακοινώθηκε τον Οκτώβριο του 2001. Η επικρατούσα θεωρία είναι ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περιστρέφονται καθώς συσσωρεύουν την ύλη, απορροφώντας την τροχιακή ενέργεια από την ενοχλητική ύλη.
Οι κοσμικές ακτίνες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας ανιχνεύονται από επίγεια παρατηρητήρια, όπως το Akeno Giant Air Shower Array κοντά στο Yamanashi της Ιαπωνίας. Είναι εξαιρετικά σπάνιες, χτυπώντας την ατμόσφαιρα της Γης με ρυθμό περίπου ένα ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο ανά δεκαετία. Η κατασκευή βρίσκεται σε εξέλιξη για το Παρατηρητήριο Auger, το οποίο θα καλύπτει 3.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα (1.160 τετραγωνικά μίλια) σε μια υπερυψωμένη πεδιάδα στη δυτική Αργεντινή. Μια προτεινόμενη αποστολή της NASA που ονομάζεται OWL (Orbiting Wide-angle Light-collectors) θα ανιχνεύσει τις κοσμικές ακτίνες υψηλότερης ενέργειας κοιτάζοντας την ατμόσφαιρα από το διάστημα.
Ο Loewenstein εντάσσεται στο Εργαστήριο Αστροφυσικής Υψηλής Ενέργειας της NASA Goddard ως ερευνητικός συνεργάτης με το Πανεπιστήμιο του Maryland, College Park. Ο Χάμιλτον, επίσης μέλος του Εργαστηρίου, είναι μέλος του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
