Норвезькі вчені довели, що чорні діри можуть створювати космічні промені з аномальною кількістю енергії

Дослідники з Норвезького університету природничих і технічних наук (NTNU) запропонували нову гіпотезу, яка може пояснити одне з найзагадковіших явищ у сучасній фізиці — походження ультраенергетичних космічних променів. Ці частинки, що рухаються майже зі швидкістю світла, мають енергію, яка в мільярди разів перевищує показники, досягнуті у Великому адронному колайдері.

Йдеться про малі частинки, переважно атомні ядра, які можуть утворюватися в екстремальних умовах Всесвіту. Проте їхнє точне джерело залишалося невідомим понад шістдесят років. Нове дослідження припускає, що винуватцями можуть бути надмасивні чорні діри — точніше, надпотужні вітри, які ці об'єкти викидають у космос.

За словами астрофізикині Фотіні Ойконоуму та її колег, активні чорні діри здатні викидати струмені частинок на швидкості до половини швидкості світла. Ці вітри виникають тоді, коли частина матерії, що притягується до чорної діри, не встигає впасти всередину і виштовхується назовні під величезним тиском. Саме ці процеси, на думку авторів дослідження, можуть прискорювати частинки до екстремальних енергій.

У статті, опублікованій у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, команда представила модель, що демонструє, як такі вітри здатні створювати умови для утворення частинок з енергією до 10²⁰ електронвольт. Для розуміння масштабу: одна така частинка може містити стільки ж енергії, скільки тенісний м’яч, запущений Сереною Вільямс на швидкості 200 км/год.

Попри перспективність гіпотези, вчені визнають, що їхні висновки поки що попередні. Модель добре узгоджується з даними про хімічний склад космічних променів у певному діапазоні енергій, який не могли пояснити інші теорії. Наступним кроком має стати співпраця з нейтринними обсерваторіями для подальшої перевірки припущень.

Таким чином, потужні вітри надмасивних чорних дір можуть стати ключем до розгадки джерел найенергійніших частинок у Всесвіті — але остаточну відповідь ще належить знайти.