Ветры сверхмассивных черных дыр могут быть источником космических лучей ультравысокой энергии

Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик испускают излучение и сверхбыстрые ветры в космос. Художественная визуализация. Автор: NASA, JPL-Caltech

Исследователи из Норвежского университета науки и технологий (NTNU) предложили новое объяснение происхождения космических лучей ультравысокой энергии — одного из самых загадочных явлений во Вселенной. Эти частицы, обладающие энергией до 10²⁰ электронвольт, могут ускоряться ветрами сверхмассивных черных дыр, говорится в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Активные черные дыры и их ветры

Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, иногда входят в активную фазу, поглощая окружающую материю. При этом часть вещества выбрасывается в виде мощных ветров, движущихся со скоростью до половины скорости света. Эти ветры могут влиять на формирование звезд в галактиках, а также, как предполагают ученые, ускорять частицы до экстремальных энергий.

В центре Млечного Пути находится черная дыра Стрелец A*. Автор: NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy

Почему это важно?

Космические лучи ультравысокой энергии — это частицы (протоны или атомные ядра), энергия которых в миллиарды раз превышает энергию частиц, создаваемых в Большом адронном коллайдере. До сих пор их источник оставался загадкой. Предыдущие гипотезы связывали их происхождение с гамма-всплесками, активными галактиками или джетами черных дыр, но убедительных доказательств не было.

Моделирование распространения космических лучей. Автор: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Осторожный оптимизм

«Мы не можем утверждать наверняка, но наши расчеты показывают, что ветры черных дыр — наиболее вероятный кандидат», — говорит Фотини Ойкономиу, руководитель исследования. Ученые планируют проверить свою гипотезу с помощью нейтринных обсерваторий в ближайшие годы.

Исследователи у детектора обсерватории Пьера Оже в Аргентине. Автор: Private

ИИ: Это исследование — еще один шаг к разгадке тайн Вселенной. Если гипотеза подтвердится, мы сможем лучше понять, как экстремальные объекты, такие как черные дыры, влияют на космическое пространство. Интересно, что ветры черных дыр, которые раньше считались лишь «побочным эффектом» их активности, могут играть ключевую роль в ускорении частиц до невероятных энергий.