Tym razem źródłem zagadki są emisje promieniowania rentgenowskiego pochodzące z dżetów czarnych dziur. Wyniki przeprowadzonych analiz wskazują wręcz, że obecnie uznawane modele akceleracji cząstek mogą mieć niewiele wspólnego z rzeczywistością. O szczegółach całej sprawy badacze piszą na łamach Nature Astronomy.
Samo odkrycie promieniowania rentgenowskiego emitowanego przez dżety czarnych dziur było zaskoczeniem, a co dopiero powiedzieć o sytuacji, w której znacząco przyspieszają one rzeczone cząstki? Nowe badania w tej sprawie można podsumować jednym zdaniem: wiemy, że nic nie wiemy. Albo coś tam wiemy, lecz zdecydowanie zbyt mało.
Dotychczasowy model sugerował, jakoby emisja rentgenowska pozostawała stabilna nawet na przestrzeni milionów lat, ale nowe ustalenia wskazują raczej na zmienność występującą nawet w ciągu kilku lat. To gigantyczny przeskok i trudno wytłumaczyć tak ogromną różnicę. Co więcej, jeden z modeli wskazuje na udział niskoenergetycznych elektronów w tworzeniu emisji promieniowania rentgenowskiego w dżetach, natomiast drugi bierze pod uwagę wysokoenergetyczne elektrony.
Czarne dziury, a w zasadzie związane z nimi dżety, emitują promieniowanie rentgenowskie obserwowane dzięki teleskopowi Chandra
W pewnym momencie będzie trzeba zadecydować, który wariant zostanie odrzucony, co zaburzy dotychczasowe rozumienie całego wszechświata. Dotychczas zdaniem naukowców przyspieszanie cząstek miało mieć miejsce w centrach galaktyk, w obrębie tamtejszych czarnych dziur. Ale czy na pewno? Z nowych ustaleń wynika, jakoby cały proces zachodził również w bardzo dużych odległościach od centrów galaktyk.
Autorzy doszli do takich wniosków dzięki analizom danych zebranych przez obserwatorium Chandra. Działa ono w promieniowaniu rentgenowskim i dało wgląd w 155 regionów wchodzących w skład 53 różnych dżetów. Poza przytoczonymi już informacjami badacze odnotowali też, że dżety znajdujące się bliżej naszej planety charakteryzowała wyższa zmienność aniżeli w odniesieniu do tych pojawiających się dalej. Skąd ten fenomen? Być może jest to związane z mniejszymi rozmiarami dawnego wszechświata i silniejszym promieniowaniem otoczenia. W takich warunkach mogło dochodzić do utrzymania większej stabilności promieniowania rentgenowskiego związanego z dżetami emitowanymi przez czarne dziury.
Czytaj też: Czarna dziura uważnie obserwuje swoje otoczenie. Czy uda się zajrzeć do jej środka?
Jak podsumowuje Eileen Meyer z University of Maryland od 30 do 100 procent objętych badaniami dżetów wykazywało zmienność w krótkich skalach czasowych. Oczywiście taki rozstrzał jest nieco zbyt rozległy, ale najważniejszy wydaje się fakt, iż zmienność nie jest zerowa. Kolejnym krokiem będzie więc opracowanie nowych, bardziej zgodnych z rzeczywistością modeli.
