pesquisa nova e inigualável mostra que há um acelerador de partículas do centro da nossa galáxia, que é capaz de acelerar prótons a energias de até um petaelectronvolt. Os pesquisadores têm chamado tal fonte um pevatron - em analogia com o Tevatron, o primeiro acelerador de partículas feita pelo homem que conseguiu uma energia de um teraelectronvolt. Os cientistas agora acreditam que a principal fonte desses raios cósmicos é buraco negro supermassivo da Via do Leite, Sagitário A *.
A Terra é constantemente bombardeada por partículas de alta energia a partir do espaço. Juntas, essas partículas - prótons, elétrons e núcleos atômicos - são conhecidos como radiação cósmica ou raios cósmicos. A questão de qual fontes astrofísicas produzir essa radiação cósmica tem permanecido um mistério para os pesquisadores há mais de um século.
O problema é que as partículas são carregadas electricamente e, portanto, são deflectidas em campos magnéticos interstelares, o que torna impossível identificar as fontes astrofísicas que as produzem com base na sua direcção de chegada. Felizmente, no entanto, as partículas interagem com a luz e gás na vizinhança das suas fontes, produzindo raios gama de muito alta energia que viajam para a terra em linhas retas.
"Estes raios gama nos permitem visualizar as fontes de radiação cósmica no céu", diz Christopher van Eldik, professor no Centro de Erlangen da FAU para Astropartículas (PAEC) e vice-diretor da colaboração HESS.
Quando um raio gama-muito-alta energia atinge a atmosfera terrestre, produz um flash de luz que pode ser detectado por telescópios refletores equipados com foto-detectores rápidos. Ao longo das últimas décadas, mais de 100 fontes de raios gama de alta energia de muito foram identificadas no céu usando esta tecnologia. HESS, localizada na Namíbia e operado por 150 pesquisadores de 12 países, é actualmente o instrumento mais sensível que é capaz de gravar esses raios. pesquisadores da FAU, que são responsáveis pela análise de dados, bem como as tarefas de gerenciamento na coordenação de planejamento e técnica das observações, fazer uma contribuição significativa para o sucesso do projeto.
Os investigadores já sabem que os raios cósmicos com energias de até cerca de 100 tera eléctron-volts (1 TeV = 1,012 eV) - cerca de 1000 bilhões de vezes maiores do que a energia da luz visível - são produzidos na Via Láctea. No entanto, os argumentos teóricos e medidas diretas de raios cósmicos indicam que as fábricas de raios cósmicos na nossa galáxia deve ser capaz de acelerar partículas a energias de pelo menos um petaelectronvolt (1 PeV = 1000 TeV = 1015 eV). Enquanto muitas fontes que aceleram partículas de multi-TeV energias foram descobertos nos últimos anos, tanto a procura das fontes de os mais altos raios cósmicos galácticos energia que não obteve respostas.
Uma análise de novas observações feitas por HESS entre 2004 e 2013, o que já foi publicado na revista Nature, lança nova luz sobre os processos que aceleram raios cósmicos no centro da galáxia. Em 2006, HESS descobriu uma fonte muito compacta de raios gama na região do centro galáctico, bem como difusa emissão de raios gama, muito de alta energia a partir da área circundante. Esta radiação difusa, produzidos quando os raios cósmicos interagem com gases nesta área, fornecida uma indicação clara de que tem de haver uma fonte de radiação cósmica nesta região. No entanto, no momento em que os pesquisadores não foram capazes de identificá-lo.
"Nos últimos anos, têm não só recolhidos novos dados, mas também aperfeiçoou as técnicas que usamos para analisá-lo. Estamos, portanto, agora capaz de determinar a estrutura espacial ea energia da radiação cósmica no centro da galáxia pela primeira vez ", explica Christopher van Eldik.
O centro da Via Láctea contém muitos objetos que são capazes de produzir raios cósmicos de alta energia. 'No entanto, o buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia, chamada de Sagitário A *, é a fonte mais plausível dos prótons PEV ", diz Felix Aharonian ( Instituto Max-Planck de Física NuclearHeidelberg, MPIK e Instituto Dublin para Estudos avançados , Dias), acrescentando que, 'Várias regiões de aceleração possíveis pode ser considerado, tanto nas imediações do buraco negro, ou mais longe, onde uma fração do material que cai no buraco negro é ejetado de volta para o meio ambiente, iniciando-se assim a aceleração de partículas. '
A imagem Chandra Observatory abaixo oferece uma vista panorâmica de raios-X que se estende a 400 anos-luz por 900 anos-luz mostra que, mesmo a esta distância do centro da galáxia, as condições estão ficando lotado, eo nível de energia está a aumentar dramaticamente. remanescentes de supernova (SNR 0,9-0,1, provavelmente, o segmento de raios-X, e Sagittarius A Leste), fontes de raios-X binários brilhantes que contêm um buraco negro ou uma estrela de nêutrons (os 1E fontes), e centenas de fontes pontuais-like sem nome devido de estrelas de nêutrons ou anãs brancas iluminar a região. As estrelas massivas em Arcos e outros aglomerados estelares (as fontes DB) em breve explodir a produzir mais supernovas, estrelas de nêutrons e buracos negros.
telescópios de infravermelho e rádio também revelaram gigantes nuvens moleculares de formação estelar (Sagittarius A, B1, B2 e C, eo frio nuvem de gás perto da Radio Arc), as bordas dos quais estão brilhando com raios-X por causa do aquecimento de supernovas próximas .
Com base nas medições da emissão do gamma-ray a partir do centro da galáxia, os pesquisadores acreditam que é provável que Sagitário A * é acelerar prótons a energias PEV. No entanto, as medições mostram também que só desta fonte não podem explicar o fluxo total dos raios cósmicos detectados na terra.
"Se, no entanto, Sagitário A * foi mais ativo no passado, 'Christopher van Eldik explica," então ele poderia realmente ser responsável pela maior parte dos raios cósmicos galácticos de hoje que são observados na Terra. " Se for verdade, isso iria influenciar drasticamente o debate centenária sobre as origens dos raios cósmicos galácticos, como a teoria de que seus componentes são acelerados principalmente para energias PEV por remanescentes de supernovas - ondas de choque que ocorrem após a explosão de estrelas massivas - teria ser revisto para levar isso em conta.
A imagem Observatório Nacional de Rádio no topo da Pahe mostra o Centro Galáctico e da Zona Central Molecular torno compreendem a região de formação estelar mais ativa na Via Láctea. Este campo grau 2 x 1 foi fotografada a 20 cm (roxo) com o NRAO Very Large Array, traçando regiões H II que são iluminados por estrelas quentes, maciças, remanescentes de supernovas e emissão de sincrotrão. Emissão a 1,1 mm (laranja) foi observado com o Submillimeter Observatório Caltech e destaca poeira fria (20-30 K) associado com o gás molecular.
Parte deste material irá formar estrelas dentro nos próximos milhões de anos; o restante será levada pelo vento. O ciano difusa e coloridas imagens de estrelas são de matriz câmera infravermelha Observatório Espacial Spitzer da. O ciano é principalmente emissão de estrelas, as fontes pontuais e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP), o componente difuso.
The Daily Galaxy via Universidade de Erlangen-Nuremberg
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