Два самых мощных явления во Вселенной — сверхмассивная черная дыра и столкновение гигантских скоплений галактик — объединились, чтобы создать колоссальный ускоритель космических частиц.Объединив данные некоторых из лучших рентгеновских, оптических и радиотелескопов в мире, исследователи выяснили, что происходит, когда материя, выброшенная гигантской черной дырой, уносится в результате слияния двух огромных скоплений галактик.
«Мы наблюдали каждое из этих впечатляющих явлений по отдельности во многих местах», — сказал Рейнаут ван Верен из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), который руководил исследованием, которое публикуется в первом выпуске журнала Nature Astronomy. «Однако это первый раз, когда мы видим, что они четко связаны друг с другом в одной системе».Этот космический двойной удар обнаружен в паре сталкивающихся скоплений галактик под названием Abell 3411 и Abell 3412, расположенных примерно в двух миллиардах световых лет от Земли.
Оба скопления очень массивны, каждое из них весит примерно в квадриллион (или миллион миллиардов) масс Солнца.Оптические данные телескопа Исаака Ньютона в обсерватории Ла-Пальма и Кек и японского телескопа Субару, также на Мауна-Кеа, Гавайи, обнаружили галактики в каждом скоплении.
Доктор Дэвид Собрал из Ланкастерского университета сказал: «Было интересно сделать глубокие снимки этого слияния скоплений галактик с помощью 2,5-метрового телескопа Исаака Ньютона, чтобы затем мы могли направить 10-метровый телескоп Кека на нужные галактики, чтобы узнать больше. выяснилось, что гигантские телескопы могут также «видеть дальше, стоя на плечах» меньших телескопов, таких как Исаак Ньютон ».Кометообразный вид создается из-за того, что горячий газ одного кластера проходит сквозь горячий газ другого кластера.Во-первых, по крайней мере одна вращающаяся сверхмассивная черная дыра в одном из скоплений галактик создала вращающуюся магнитную воронку. Мощные электромагнитные поля, связанные с этой структурой, разогнали часть втекающего газа от области вокруг черной дыры в виде энергичной, высокоскоростной струи.
Затем эти ускоренные частицы в струе были ускорены до еще более высоких энергий, когда они столкнулись с колоссальными ударными волнами — космическими версиями звуковых ударов, генерируемых сверхзвуковыми самолетами, — произведенными столкновением массивных газовых облаков, связанных с скоплениями галактик.«Это почти как запуск ракеты на низкую околоземную орбиту, а затем второй взрыв ракеты вылетает из Солнечной системы», — сказал соавтор Фелипе Андраде-Сантос, также из CfA. «Эти частицы являются одними из самых энергичных частиц, наблюдаемых во Вселенной, благодаря двойной инжекции энергии».
Эти результаты были представлены на 229-м заседании Американского астрономического общества.