Читать «Знание — сила, 2007 № 08 (962)» онлайн - страница 7

НОВОСТИ НАУКИ

В центре Млечного Пути находится гигантский ускоритель

Группа астрофизиков из университета Аризоны, Национальной лаборатории Лос-Аламоса и университета Аделаиды в Австралии, работающая под руководством профессора Фульвио Мелиа, предложила объяснение возникновения высокоэнергетичных гамма-лучей, исходящих из центра нашей Галактики, энергия которых составляет десятки триллионов электрон-вольт.

Ученые разработали теорию, согласно которой расположенная в центре Млечного пути массивная черная дыра может действовать как ускоритель частиц, разгоняя протоны до огромных скоростей и генерируя высокоэнергетичные гамма-лучи. По расчетам ученых, энергия ускоренных протонов может достигать 100 триллионов эВ. Для сравнения, самый мощный на сегодняшний день Большой адронный коллайдер, строящийся в ЦЕРН (Швейцария), будет ускорять частицы до энергий 7 триллионов эВ.

Для моделирования поведения ускоренных протонов исследователи использовали детальную карту распределения межзвездного газа вблизи черной дыры на расстоянии 10 световых лет. Ученые определили траектории движения протонов в такой среде, принимая во внимание воздействие магнитных полей. Всего было рассчитано 220 тысяч траекторий протонов.

Исследование показало, что даже если скорость протонов близка к скорости света, их движение настолько хаотично, что им понадобится несколько тысяч лет для преодоления расстояния в 10 световых лет. После того, как ускоренные протоны покидают окрестности черной дыры, они сталкиваются с низкоэнергетичными протонами межзвездного водорода. В результате столкновений образуются короткоживущие частицы пионы (или пи-мезоны), которые, распадаясь, образуют высокоэнергетичные гамма-лучи, распространяющиеся во всех направлениях.

Как следует из расчетов, только 31% протонов генерируют гамма-излучение в окрестностях черной дыры на расстоянии 10 световых лет от нее. Остальные 69% удаляются на большие расстояния, где они, предположительно, также могут испытывать соударения с излучением гамма-квантов. Важно подчеркнуть, что предложенная модель хорошо описывает спектр и интенсивность гамма-излучения, наблюдаемого астрономами.

Телескоп Spitzer увидел атмосферы экзопланет

Космический инфракрасный телескоп Spitzer впервые в истории астрономии смог зафиксировать в результате прямых наблюдений следы молекул атмосферы у далеких экзопланет (то есть планет, не принадлежащих Солнечной системе). Речь пока что идет о так называемых «горячих юпитерах», состоящих в основном из водорода и гелия, но это основополагающее открытие, безусловно, является существенным шагом к исследованиям «твердых» экзопланет.

Результат удивил астрономов. Майкл Вернер, ученый NASA, признался, что во время проектирования Spitzer никто и не подозревал, что этот телескоп сможет оказать столь существенное влияние на развитие экстрасолнечной астрофизики. Тем не менее, некоторое время назад Spitzer потряс науку первым снимком экзопланеты, а теперь он смог сделать не менее сенсационный вклад в науку, зафиксировав молекулы атмосферы в спектре столь далекого объекта.