NASA mokslininkai pagaliau išsprendė vieną ilgai kamuojančią Visatos paslaptį. Surastas atsakymas, kaip supermasyvių juodųjų skylių srovėse atsiranda rentgeno spinduliai. Tai pavyko padaryti naudojantis pažangiu IXPE palydovu ir stebint vieną garsiausių blazarų – BL Lacertae, kurio galingos srovės nutaikytos tiesiai į Žemę.
BL Lacertae nėra eilinis dangaus kūnas. Tai itin aktyvi galaktika su supermasyvia juodąja skyle centre, iš kurios lekia itin greitos plazmos srovės. Šis objektas buvo tarsi kosminė laboratorija, padėjusi mokslininkams atsakyti į klausimą, kuris skambėjo jau dešimtmečius: ar rentgeno spindulius sukuria elektronai ar protonai?
IXPE – vienintelis šiuo metu orbitinis palydovas, galintis išmatuoti rentgeno spindulių poliarizaciją – padėjo rasti atsakymą. Matavimai parodė, kad rentgeno spinduliai kyla dėl Komptono sklaidos proceso – kai fotonai susiduria su itin greitais elektronais ir įgauna daugiau energijos.
Kodėl tai svarbu?
Poliarizacija yra tarsi rentgeno spindulių „parašas“, leidžiantis nustatyti jų kilmę. Jei spinduliai būtų stipriai poliarizuoti, jie būtų kilę iš protonų. Tačiau IXPE duomenys parodė vos 7,6 proc. poliarizaciją – ženkliai mažesnę nei regimojoje šviesoje. Tai aiškiai rodo, kad atsakingi ne protonai, o elektronai.
BL Lac stebėjimo metu regimosios šviesos poliarizacija pasiekė net 47,5 proc., aukščiausią lygį, kada nors išmatuotą bet kuriame blazare. Tokie kontrastingi duomenys padėjo galutinai patvirtinti: rentgeno spinduliai šiame blazare susidaro elektronams sklaidant fotonus, tikras Komptono efektas, aprašytas dar XX amžiaus pradžioje, bet tik dabar patvirtintas tokioje ekstremalioje aplinkoje.
Unikalus palydovas – unikalūs rezultatai
IXPE – tai neeilinis NASA projektas, paleistas 2021 metų gruodį. Šis aparatas, sugebantis fiksuoti rentgeno spindulių poliarizaciją, jau išsprendė ne vieną paslaptį apie juodąsias skyles, neutronines žvaigždes ir kitus egzotiškus objektus. Šiandien jis dar kartą įrodė savo vertę.
„IXPE padeda pažvelgti į Visatą kitu kampu“, – sako Enrico Costa, vienas iš šio eksperimento sumanytojų. „Kai kurios mūsų išvados patvirtina senas teorijas, kitos – jas paneigia. Bet būtent taip mokslas ir veikia.“
Ką tai reiškia ateities tyrimams?
BL Lac atskleidė tik vieną iš daugelio Visatos paslapčių. Kaip sako IXPE projekto mokslininkas Stevenas Ehlertas, dabar svarbiausia yra rasti daugiau tokių blazarų ir stebėti jų elgesį laikui bėgant. Jie nuolat keičiasi ir kupini siurprizų, todėl ateityje IXPE dar ne kartą padės atskleisti tai, kas šiandien atrodo nepaaiškinama.
Šis atradimas yra svarbus žingsnis link geresnio mūsų Visatos supratimo. Rentgeno spindulių kilmės išaiškinimas ne tik užbaigia ilgai trukusias diskusijas tarp mokslininkų, bet ir atveria kelią naujiems klausimams – kaip tiksliai formuojasi šios galingos srovės ir kokią įtaką jos daro aplinkai bei galaktikoms?
Vienu aišku galima būti jau dabar, IXPE įrodė, kad net ir 47,5 proc. šviesos poliarizacija nėra neįveikiama kliūtis, jei po ranka turi tinkamus įrankius ir užsidegimą ieškoti tiesos Visatoje.
