Kosmik şüaların 'diz' sirri nədir?

Kosmik şüaların enerji spektrindəki 'diz' formasının səbəbi 70 il ərzində elm dünyasında böyük bir müəmma olaraq qalmışdı. Bu fenomen, 3 PeV-dən yüksək enerjili kosmik şüaların kəskin azalması ilə xarakterizə olunur. Alimlər uzun müddət bu 'diz'in astrofiziki mənbələrin hissəcik sürətləndirmə limitləri ilə əlaqəli olduğunu güman edirdilər. Lakin bu fərziyyəni təsdiqləyən konkret sübutlar mövcud deyildi.

Qara dəliklər və mikro-kvazarlar

Çin Elmlər Akademiyasının (CAS) rəhbərliyi altında aparılan yeni tədqiqatlar bu sirri açmağa müvəffəq olub. Nəticələr göstərir ki, Süd Yolu qalaktikasında qara dəliklər tərəfindən idarə olunan mikro-kvazarlar, kosmik şüaların 'diz' formasının əsas mənbəyidir. Mikro-kvazarlar, qara dəliklərin ikili ulduz sistemlərindən maddə udması nəticəsində yaranan və yüksək enerjili hissəciklər sürətləndirən obyektlərdir.

LHAASO (Böyük Yüksək Hündürlük Hava Duşu Rəsədxanası) bu tədqiqatda mühüm rol oynayıb. İlk dəfə olaraq, beş mikro-kvazardan ultra yüksək enerjili qamma şüaları aşkar edilib: SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070 və Cygnus X-1.

SS 433 və protonların gücü

Xüsusilə SS 433 obyektindən gələn qamma şüalarının nəhəng atom buludu ilə üst-üstə düşməsi müşahidə edilib. Bu, yüksək enerjili protonların qara dəlik tərəfindən sürətləndirildiyini və ətrafdakı maddə ilə toqquşduğunu göstərir. Bu sistemdə protonların enerjisi 1 PeV-dən çox olub və saniyədə 10^32 joule enerji istehsal edilib. Bu, hər saniyədə dörd trilyon ən güclü hidrogen bombasının partlamasına bərabərdir. Digər tərəfdən, V4641 Sgr obyektindən gələn qamma şüalarının enerjisi isə 0.8 PeV-ə çatıb.

Çətinliklər və yeni metodlar

Kosmik şüaların enerji spektrini dəqiq ölçmək alimlər üçün hər zaman çətin olub. Xüsusilə, 'diz' bölgəsindəki kosmik şüaların sayı az olduğu üçün onların təhlili 'samanlıqda iynə axtarmaq' qədər çətindir. LHAASO-nun inkişaf etdirdiyi yeni texnologiyalar, yüksək təmizlikdə proton nümunələrini seçərək onların enerji spektrini ölçməyə imkan verib. Bu ölçmələr nəticəsində enerji spektrində tamamilə yeni bir 'yüksək enerjili komponent' aşkar edilib.

Qara dəliklər və kosmik şüaların mənşəyi

Bu yeni tədqiqatlar göstərir ki, kosmik şüaların 'diz' bölgəsindəki protonlar əsasən mikro-kvazarlar kimi yeni mənbələrdən gəlir. Bu obyektlər, supernova qalıqlarından daha yüksək sürətləndirmə limitinə malikdir və nəticədə 'diz'dən yüksək enerjili kosmik şüalar yaradırlar.

LHAASO-nun hibrid detektor sistemləri vasitəsilə əldə edilən bu nəticələr, qara dəliklərin kosmik şüaların mənşəyindəki rolunu anlamaq üçün mühüm dəlillər təqdim edir. İlk dəfə olaraq, 'diz' strukturu konkret astrofiziki mənbə ilə—qara dəlik jet sistemləri ilə əlaqələndirilib.

Elmdə yeni dövr

Bu kəşf yalnız kosmik şüaların mənşəyi ilə bağlı uzun müddətli müəmmanı aradan qaldırmır, həm də qara dəliklərin ekstremal fiziki proseslərdəki rolunu dərinləşdirir. LHAASO-nun nailiyyətləri, kosmosun ən sirli proseslərini daha yaxşı başa düşmək üçün yeni imkanlar açır.