حقوق الصورة: ناسا
يعتقد علماء الفلك في وكالة ناسا أن الكوازارات المتقاعدة قد تكون مصدرًا للأشعة الكونية النادرة ذات الطاقة العالية. إن مصدر الأشعة الكونية غامض ، لكن علماء الفلك حسبوا أنها يجب أن تأتي من أجسام خلال 200 مليون سنة ضوئية من الأرض - يمكن أن تكون هذه "النجوم الزائفة المتقاعدة" هي المصدر.
إنهم كبار السن ولكنهم لم ينسوا. قد تكون مجرات الكوازار "المتقاعدة" القريبة ، التي تجاوزت بلايين السنين أيام مجدها كمنارات منارة في الكون ، هي المصدر الحالي للأشعة الكونية النادرة ذات الطاقة العالية ، وأسرع أجزاء المادة المعروفة حركةً والتي كان أصلها لغز طويل الأمد ، وفقًا للعلماء في وكالة ناسا وجامعة برينستون.
حدد العلماء أربع مجرات إهليلجية ربما تكون قد بدأت هذه المهنة الثانية لإنتاج الأشعة الكونية ، وكلها تقع فوق مقبض الدب الأكبر وتظهر مع تلسكوبات الفناء الخلفي. يحتوي كل منها على ثقب أسود مركزي لا يقل عن 100 مليون كتلة شمسية يمكن أن تشكل ، في حالة الدوران ، بطارية هائلة ترسل جزيئات ذرية ، مثل الشرر ، تطلق نحو الأرض بسرعة قريبة من الضوء.
تتم مناقشة هذه النتائج اليوم في مؤتمر صحفي في الاجتماع المشترك للجمعية الفيزيائية الأمريكية وقسم الفيزياء الفلكية عالية الطاقة في الجمعية الفلكية الأمريكية في ألبوكيركي ، نيو مكسيكو يضم الفريق الدكتور دييغو توريس من جامعة برينستون والدكاترة. إليهو بولت ، وتيموثي هاميلتون ، ومايكل لوينشتاين من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت ، ماريلاند.
المجرات النجمية أكثر إشراقًا بآلاف المرات من المجرات العادية ، تغذيها ثقب أسود مركزي يبتلع كميات وفيرة من الغاز بين النجوم. في المجرات التي تسمى بقايا الكوازار ، لم تعد نواة الثقب الأسود مصدرًا قويًا للإشعاع.
قال توريس: "قد لا تكون بعض بقايا الكوازار عديمة الحياة بعد كل شيء ، فهي مشغولة في سنواتها الأخيرة". "للمرة الأولى ، نرى تلميحًا لعلاقة محتملة بين اتجاهات الوصول للأشعة الكونية عالية الطاقة والمواقع في سماء المجرات الخاملة القريبة التي تستضيف ثقوبًا سوداء هائلة."
تمثل الأشعة الكونية فائقة الطاقة واحدة من أعظم ألغاز الفيزياء الفلكية. كل شعاع كوني - بشكل أساسي جسيم دون ذري واحد مثل بروتون يسافر خجولًا بسرعة خفيفة - يحوي الكثير من الطاقة مثل كرة البيسبول الرئيسية ، أكثر من 40 مليون ترليون إلكترون فولت. (تبلغ الطاقة المتبقية للبروتون حوالي مليار فولت إلكترون.) يجب أن يكون مصدر الجسيمات في حدود 200 مليون سنة ضوئية من الأرض ، لأن الأشعة الكونية من بعد هذه المسافة ستفقد الطاقة أثناء مرورها عبر غموض الإشعاع الميكروي الكوني منتشرة في الكون. ومع ذلك ، هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن أنواع الأجسام في غضون 200 مليون سنة ضوئية التي يمكن أن تولد مثل هذه الجسيمات النشطة.
قال بولدت: "حقيقة أن هذه المجرات الإهليلجية الأربعة العملاقة غير نشطة على ما يبدو تجعلها مرشحات قابلة للتطبيق لتوليد أشعة كونية فائقة الطاقة". وقال بولت إن الإشعاع المنبعث من الكوازار النشط سيعمل على تثبيط تسارع الأشعة الكونية ، مما سيقلل معظم طاقتها.
يعترف الفريق بأنه لا يستطيع تحديد ما إذا كانت الثقوب السوداء في هذه المجرات تدور ، وهو شرط أساسي لدينامو مضغوط لتسريع الأشعة الكونية عالية الطاقة. ومع ذلك ، أكد العلماء وجود ثقب أسود فائق الضخامة واحد على الأقل ، تم الإعلان عنه في أكتوبر 2001. النظرية السائدة هي أن الثقوب السوداء الفائقة الضخمة تدور أثناء تراكمها للمادة ، وتمتص الطاقة المدارية من المادة المستعصية.
تم الكشف عن الأشعة الكونية فائقة الطاقة من خلال المراصد الأرضية ، مثل مصفوفة دش أكينو العملاقة الجوية بالقرب من ياماناشي ، اليابان. إنها نادرة للغاية ، حيث تضرب الغلاف الجوي للأرض بمعدل واحد لكل كيلومتر مربع في العقد الواحد. يجري العمل في مرصد أوجر ، الذي سيغطي 3000 كيلومتر مربع (1160 ميلاً مربعاً) على سهل مرتفع في غرب الأرجنتين. ستقوم بعثة ناسا المقترحة تسمى OWL (جامعات الضوء المدارية واسعة الزاوية) بالكشف عن الأشعة الكونية الأعلى طاقة من خلال النظر إلى الغلاف الجوي من الفضاء.
ينضم Loewenstein إلى مختبر NASA Goddard للفيزياء الفلكية عالية الطاقة بصفته باحثًا مشاركًا في جامعة Maryland ، College Park. هاميلتون ، وهو أيضًا عضو المختبر ، زميل في مجلس البحوث الوطني.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
