Forskere fandt lige Gamma Stråler, der er Ældre end Jorden

I april fandt en oversvømmelse af kraftige gammastråler, der havde rejst fra halvvejs over universet, deres vej ind i jordens kvarter.

Ved en mirakuløs chance flyede NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope i Jordens kredsløb og formåede at opfange udbruddet og samlede et væld af værdifulde data fra en sjælden kosmisk begivenhed.

En ny undersøgelse illustrerer ny analyse af begivenheden, som kunne kaste lys over, hvad middelalderen i universet kunne have lignet, og give også et mere indblik i, hvordan kosmiske gammastråler produceres og hvordan de opfører sig.

For det første et par perspektiver:

Disse særlige gammastråler - nogle af de højeste energilys, der nogensinde bliver observeret og fra den fjerneste afstand væk - faktisk stammer fra en supermassiv sort i centrum af fjernt "blazar" galakse kaldet PKS 1441 + 25. Dette særlige supermassive sorte hul, der er fælles for alle blazars, er 70 millioner gange mere massivt end solen. Blazars er nogle af de mest energiske himmelske fænomener at eksistere i det kendte univers.

Da PKS 1441 + 25 rissede en stor flare i april, opdagede astronomer fra det store atmosfæriske gamma imaging Cherenkov Telescope eller MAGIC, baseret på La Palma på De Kanariske Øer, gamma ray udbruddet fra Fermi dataene.

Den MAGIC-handling fulgte nogle analyser og fastslog, at gammastrålerne blev spydt af PKS 1441 + 25, var over 9 til 10 mia. Gange energien af ​​synligt lys - hvilket var en overraskelse, da galaksen er så langt væk. Gamma stråler omdannes til partikler, når de kolliderer med lavt energilampe, så de taber kraftigt, jo længere de går. Starlight er en slags lys kryptonitten af ​​gammastråler.

For at gamma strålerne skulle gøre det så lyst som de gjorde, var de nødt til at undgå det stramme net af fotoner, der omgående omgiver sorte huller, samt omgå det extragalaktiske baggrundslys eller EBL, der gennemsyrer resten af universet. ("EBL" er i det væsentlige samlingen af ​​svagt lys mellem alle stjerner og galakser, der nogensinde har eksisteret.)

Nu er der ingen reel måde for gammastrålerne i dette tilfælde at undgå EBL. Og det er en god ting - studieforfatterne brugte målinger til at beregne en ny og mere præcis forståelse for, hvor stærk EBL er. Så i virkeligheden blev gamma strålerne langsomt flået væk af EBL en velsignelse.

Men hvordan har strålerne undgået net af fotoner omkring et supermassivt sort hul? Det er her, vi er introduceret til et andet team af astronomer, fra det meget energiske strålingsbilled teleskop Array System i Arizona. De observerede nogle mærkelige målinger, der ikke korrelerede med deres oprindelige antagelse om, at gammastråler blev produceret i områder tæt på det sorte hul.

I stedet fandt VERITAS-teamet, at emissionsområdet for disse gammastråler plus andet lys ved forskellige energier kom alle ud af en enkelt region, der faktisk er fem lysår væk fra det sorte hul selv - større end afstanden mellem solen og nærmeste stjerne. Når materiel falder ind i et sort hul, bliver det undertiden udstødt som en kraftig stråle fra polerne på intetens spindingskive. For PKS 1441 + 25 peger et af disse stråler lige på jorden. (Kære skræmmende, ikke?)

Det antages, at denne jet spiller en rolle ved at skifte gammastråleemissionspunktet væk fra det sorte hul, så de kan undslippe den kraftfulde gravitationstræ samt at hjælpe dem med at undgå udslettelse via fotonettet.

Det er onde ting, men vigtigere hjælper de nye data med at forklare, hvor meget ældre dele af universet har opført sig. Noget som PKS 1441 + 25 er aldrig rigtig blevet fundet tættere på Jorden, og at studere lys, der har rejst fra sådanne fjerne afstande, hjælper med at male et billede af, hvad det tidlige univers var.

Det vil være fascinerende at se, hvad andre astronomer kan hente fra disse data. For nu, lad os bare baske i viden om, at der er en blazar i fjerntredende skyde høj-energi stråler på vores planet.