Credito:SAMAR SAFI-HARB E AL. (2022)
Un team internazionale di astrofisici ha identificato il luogo in cui i raggi X potenti e altamente energetici vengono sparati nello spazio dall'interno di una regione dello spazio a forma di gigantesco mammifero acquatico chiamato lamantino. Hanno scoperto che lo spettro dell'oggetto in questa posizione mostra che esiste un "processo di accelerazione non classico" in cui le particelle vengono iniettate e riaccelerate in getti di energia immensamente potenti emessi da un buco nero. Ma non preoccuparti che ci irradi, dato che è a più di 100.000.000.000.000.000 di chilometri di distanza da noi.
L'oggetto astronomico noto come SS 433 è noto da tempo per ospitare un buco nero che sta causando esplosioni di energia attraverso la Via Lattea attraverso getti di particelle altamente energetiche. Considerato il primo microquasar conosciuto, si trova al centro di ciò che resta di una stella esplosa nella costellazione dell'Aquila, in alto nel cielo notturno estivo.
"Questo affascinante sistema sembra un bellissimo lamantino nello spazio e rappresenta l'unico residuo di supernova conosciuto nella nostra galassia (su circa 400 di questi oggetti) che ospita un buco nero", afferma l'astrofisico di UM Dr. Samar Safi-Harb, presidente della ricerca canadese di livello 1 in Extreme Astrophysics e autore principale dell'articolo che include scienziati provenienti da Canada, Stati Uniti, Europa e Corea del Sud.
Brydyn Mac Intyre, membro del team di messaggistica unificata e studente laureato, ha contribuito a creare un'immagine a colori sorprendente di questo straordinario oggetto astronomico. Le esplosioni di energia terminano in due "lobi delle orecchie" che brillano a lunghezze d'onda radio, scolpite da getti che solcano lo spazio a un quarto della velocità della luce. "Lo spazio lungo il percorso dei getti risplende brillantemente di raggi X e raggi gamma ad alta energia a decine di anni luce di distanza dal buco nero, ma non è visibile ad occhio nudo", afferma Mac Intyre.
La SS 433 è così potente che gli astrofisici hanno cercato radiazioni gamma ad alta energia dall'area. Alla fine degli anni '90, Safi-Harb ha proposto che questo sistema acceleri le particelle a energie superiori a quelle che possono essere raggiunte nei più potenti acceleratori di particelle sulla Terra. Ci sono voluti quasi 20 anni per rilevare la radiazione di raggi gamma ad alta energia; nel 2018 i ricercatori dell'Osservatorio Cherenkov dell'acqua ad alta quota hanno annunciato la scoperta di raggi gamma TeV (Tera-elettron-volt) ad alta energia dal sistema. Tuttavia, fino ad ora non è stato possibile individuare il sito dell'accelerazione delle particelle.
Utilizzando il satellite XMM-Newton dell'Agenzia spaziale europea e il satellite NuSTAR della NASA, moderni telescopi a raggi X orbitanti, combinati con i dati ottenuti dal telescopio a raggi X Chandra della NASA, questo team di ricercatori è stato in grado di individuare la posizione del "più difficile" (o energia più alta) regione di emissione di raggi X vicino alla SS 433, ritenuta l'inizio dell'emissione del getto orientale su larga scala.
La dott.ssa Kaya Mori, collaboratrice e astrofisica della Columbia University di New York, afferma che questa potente fonte di energia, che ora si ritiene acceleri le particelle a energie molto elevate, è un forte candidato per un PeVatron cosmico, una sorgente che sta accelerando i raggi cosmici fino a Peta -energie di elettronvolt, o 1.000.000.000.000.000 di volt.
"Data la natura insolita dello spettro e della posizione della sorgente, questa scoperta sfida la teoria dell'accelerazione delle particelle e indica l'iniezione e la rienergizzazione dei getti SS 433 a grandi distanze, a quasi 100 anni luce dal buco nero", afferma Safi -Harb.
Aggiunge:"La SS 433 ci insegna e ingrandisce il raro caso di un residuo di supernova alimentato da un buco nero, microquasar, sorgenti di raggi X ultraluminose (una classe crescente di sorgenti che emettono raggi X la cui natura è in discussione) ed è una micro-versione di una galassia attiva."
I ricercatori hanno annunciato la scoperta in un documento accettato per la pubblicazione sull'Astrophysical Journal , che sarà presentato a breve al Simposio internazionale sull'astronomia a raggi gamma ad alta energia a Barcellona. + Esplora ulteriormente
