Земля купается в высокоэнергетических частицах. Известный как космические лучи, большинство из них являются протонами, которые ударили нас почти со скоростью света. К счастью, атмосфера защищает нас от какого -либо значительного вреда, хотя частицы могут ударить с такой энергией, что они создают душ из более низких энергетических частиц, которые достигают поверхности Земли. Вот как мы можем обнаружить большинство космических лучей.
Мы не совсем уверены, что так ускоряет эти частицы. Есть явления, которые могут это сделать. Близлежащие сверхновые могут генерировать более низкие энергетические космические лучи, но происхождение космических лучей с самой высокой энергией менее понятно. Одним из четких источников является квазары. Эти отдаленные маяки оснащены супермассивными черными отверстиями, которые могут генерировать огромные самолеты релятивистских частиц. Даже в миллиарды легких лет эти частицы могут поразить Землю невероятной энергией. Но проблема в том, что количество квазаров частиц отправляют нашего пути, недостаточно, чтобы учесть количество космических лучей, которые мы наблюдаем. Так что должен быть и другой источник.
Наиболее очевидная возможность — это то, что известно как микроквазары. Это именно то, на что они звучат. В то время как квазары оснащены супермассивными черными отверстиями в сердцах далеких галактик, микроквазары оснащены звездной массой черные дыры в нашей собственной галактике. Несмотря на то, что они крошечные по сравнению с квазарами, они имеют очень похожие структуры, с аккреционным диском материала, окружающих их и высокоэнергетические самолеты, которые текут от их полюсов. Микроквазары настолько похожи на своих крупных двоюродных братьев, что астрономы могут изучать их, чтобы лучше понять эволюцию квазаров.
Не все черные дыры звездной массы-это микроквазары. Регулярные квазары создают самолеты, захватывая материал из окружающей их галактики, но микроквазары нуждаются в сопутствующей звезде, чтобы вытащить материал. Количество энергии, которую может производить микроквазар, зависит от имеющегося материала, поэтому микроквазары часто классифицируются по массе их сопутствующей звезды. Для Microquasars с высокой массой спутник Черной дыры в несколько раз превышает массу солнца, обеспечивая много материала для ускорения. Микроквазары с низкой массой имеют маленькие звезды компаньонов и, следовательно, имеют тенденцию быть менее энергичными. Одним из самых энергичных микроквасов является SS 433, где компаньон Черной дыры в десять раз превышает массу солнца.
Поскольку звезды с высокой массой встречаются гораздо реже, чем с низкой массой, микроквазары с высокой массой редки по сравнению с микроквазарами с низкой массой. Таким образом, недостаточно микроквазаров с высокой массой, чтобы объяснить все космические лучи, которые мы обнаруживаем на Земле. Но новое исследование обнаруживает, что это не может быть проблемой, поскольку микроквазары с низкой массой также могут производить космические лучи.
В этом исследовании команда рассмотрела микроквазар, известный как GRS 1915+105. Это черная дыра звездного масса с сопутствующей звездой, менее массивной, чем солнце, поэтому она не должна быть достаточно большой, чтобы производить космические лучи. Однако, используя данные из спутника Ферми, команда нашла источник гамма -лучей из того же места. Источник гамма-излучения слабый, поэтому команда использовала 16 лет обратных данных, чтобы подтвердить их. Они обнаружили, что некоторые из гамма -лучей имеют энергии, превышающие 10 ГЭВ, что является довольно хорошим ударом. Гамма-лучи, вероятно, производятся, когда протоны ускоряются межзвездным газом микроквазар, генерируя высокоэнергетические фотоны. Чтобы это работало, протоны самолетов микроквазар должны иметь энергии выше 10 ГЭВ. Это ставит их в энергетический диапазон высокоэнергетических космических лучей.
Хотя это исследование показывает, что микроквазары с низкой массой могут производить высокоэнергетические космические лучи, оно не решает вопрос о том, решит ли это загадку их источника. Некоторые микроквазары с низкой массой не производят космические лучи, поэтому потребуется больше исследования, чтобы определить, почему некоторые микроквазары настолько энергичны, а другие-нет.
Ссылка: Марти-дева, Гиллем и Лора Оливера-Нието. «Постоянный GEV -аналог Microquasar GRS 1915+ 105.» Астрофизические журнальные буквы 979,2 (2025): L40.
