A due miliardi di anni luce di distanza, due ammassi galattici si fondono in un collasso intergalattico. Almeno uno dei buchi neri supermassicci situati qui crea un potente tunnel elettromagnetico. Questo tunnel accelera il gas che si trova qui a velocità incredibili, trasformandosi infatti in un analogo intergalattico del collisore di adroni - un acceleratore di particelle che "sputa" una delle radiazioni più cariche dell'Universo.
L'immagine sopra mostra un paio di processi diversi che avvengono simultaneamente e come risultato della creazione di un "bazooka intergalattico". I raggi X provenienti da ammassi galattici in collisione (alcune delle più grandi strutture cosmiche dell'universo) e catturati dall'osservatorio a raggi X spaziale orbitante della NASA, Chandra, sono mostrati in blu. Ciascuno di questi ammassi è un quadrilione di volte più pesante del nostro Sole. Il bagliore blu più fioco indica che il gas sta riempiendo ciascuno dei due cluster. In uno di essi, a seguito della collisione, si creano onde d'urto che colpiscono le particelle di un altro ammasso, costringendole a muoversi alla velocità della luce.
Il rosso indica l'emissione di onde radio che sono state rilevate dal GMRT in India, il più grande radiotelescopio del mondo operante nel raggio del metro. Questa radiazione è creata dai buchi neri (indicati da bolle rosa brillante) situati al centro delle galassie. La cosa più interessante accade quando i buchi neri e il gas caldo iniziano a interagire. Gli astronomi sanno già che i buchi neri supermassicci possono accelerare le particelle all'interno delle nuvole di gas che li circondano. Tuttavia, quando queste particelle accelerate incontrano un'onda d'urto, viene impartita loro un'ulteriore accelerazione. Un'istantanea di questo processo, gli scienziati hanno condiviso al 229 ° incontro dell'American Astronomical Society, tenutosi di recente in Texas, e poi hanno pubblicato le loro osservazioni sulla rivista Nature Astronomy.
“Questa è la prima volta che assistiamo a una tale doppia accelerazione. Prima con l'aiuto di un buco nero supermassiccio, e poi anche con un'onda d'urto , commenta Reinua van Wiiren, astrofisica dell'Università di Harvard e autore principale dello studio.
La presenza di un acceleratore di particelle intergalattico così gigante potrebbe significare che nello spazio si possono creare particelle mai viste prima. Gli stessi scienziati stanno creando più o meno allo stesso modo di loro, usando la fisica delle alte energie e il più grande acceleratore di particelle sulla Terra (il Large Hadron Collider). L'LHC, ad esempio, viene ora utilizzato per osservare il bosone di Higgs.
“Potenzialmente, tali acceleratori spaziali possono raggiungere energie di un ordine molto più alto del nostro LHC. Forse anche un milione di volte di più”, continua van Wiiren.
Gli scienziati non hanno (e potrebbero non avere mai) gli strumenti per osservare le sottili specificità di ciò che potrebbe accadere nello spazio a una distanza di 2 miliardi di anni luce, ma van Wiiren è convinto e molto felice che gli astronomi abbiano già ricerche su tali acceleratori di particelle giganti. presto consentirà nuove tecnologie.
“Questo è davvero fantastico. Dal momento che non siamo ancora in grado di creare tali livelli di energia sulla Terra. Forse in futuro saremo in grado di imparare ad accelerare le particelle anche più velocemente dell'attuale LHC, ma non ora , ha concluso van Wiiren.
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NIKOLAY KHIZHNYAK
