Астрономи знайшли гігантський «міжгалактичний адронний коллайдер»

На відстані двох мільярдів світлових років від нас два галактичних кластера зливаються в міжгалактичному колапсі. Принаймні одна з пасажирів тут надмасивних чорних дір створює потужний електромагнітний тунель. Цей тунель розганяє знаходиться тут газ до неймовірних швидкостей, фактично перетворюючись в міжгалактичний аналог адронного коллайдера - прискорювач частинок, «випльовують» одне з найбільш високозаряженних випромінювань у Всесвіті.
На зображенні вище показана пара різних процесів, що відбуваються одночасно і як результат створюють «межгалактическую базуку». Синім кольором показано рентгенівське випромінювання, що створюється стикаються галактичних кластерами (одними з найбільших космічних структур у Всесвіті) і зняте орбітальної космічної рентгенівською обсерваторією NASA «Чандра». Кожен такий кластер в квадрильйон раз важче нашого Сонця. Більш тьмяне синє світіння показує, що газ заповнює кожен з цих двох кластерів. В одному з них в результаті зіткнення створюються ударні хвилі, які впливають на частки, що знаходяться в іншому кластері, змушуючи їх рухатися зі швидкістю світла.
Червоним відмічено випромінювання радіохвиль, які вловив GMRT в Індії - найбільший в світі радіотелескоп, що працює в метровому діапазоні. Це випромінювання створюється чорними дірами (вказані яскравими рожевими бульбашками), що знаходяться в центрах галактик. Найцікавіше відбувається, коли чорні діри і гарячий газ починають взаємодіяти. Астрономи вже знають, що надмасивні чорні діри можуть прискорювати частинки всередині хмар газу, які їх оточують. Однак коли ці прискорені частинки зустрічаються з ударною хвилею, їм надається додаткове прискорення. Знімком цього процесу вчені поділилися на 229 зустрічі Американського астрономічного співтовариства, що проходила нещодавно в Техасі, а потім опублікували свої спостереження в журналі Nature Astronomy.

    «Це перший раз, коли ми стали свідками такого подвійного прискорення. Спершу за допомогою надмасивної чорної діри, а потім ще й ударною хвилею », - коментує Рейнуа ван Віірен, астрофізик Гарвардського університету і головний автор дослідження.
Наявність такого гігантського міжгалактичного прискорювача частинок може означати, що в космосі можуть створюватися і раніше небачені частки. Створюватися приблизно таким же чином, як їх, з використанням фізики високих енергій і найбільшого на Землі прискорювача елементарних частинок (Великого адронного коллайдера), створюють самі вчені. БАК, наприклад, зараз використовується для спостереження за бозоном Хіггса.

    «Потенційно подібні космічні прискорювачі можуть досягати енергій набагато більш високого порядку, в порівнянні з нашим ВАКом. Можливо, навіть в мільйони разів більшого », - продовжує ван Віірен.
У вчених немає (і, можливо, ніколи не буде) інструментів для спостереження за тонкою специфікою того, що може відбуватися в космосі на відстані 2 мільярдів світлових років, проте ван Віірен переконаний і дуже радий тому, які дослідження таких ось гігантських прискорювачів частинок астрономам вже скоро дозволять проводити нові технології.

    "Це реально круто. Так як ми поки не здатні створювати такі рівні енергії на Землі. Можливо, в майбутньому ми зможемо навчитися прискорювати частинки ще швидше, ніж це робить нинішній БАК, але не зараз », - підсумував ван Віірен.