Zagadkowe układy podwójne emitujące promieniowanie gamma
Promieniowanie gamma jest wysokoenergetyczną formą promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez gwiazdy w momencie ich wpadania w czarne dziury. Obserwacje prowadzone w ramach projektów HESS i MAGIC pozwoliły ustalić setki źródeł takiego promieniowania o energii kilku megaelektronowoltów (MeV). Projekt GAMMARAYBINARIES (Exploring the gamma-ray sky: Binaries, microquasars and their impact on understanding particle acceleration, relativistic winds and accretion/ejection phenomena in cosmic sources) rzucił nieco więcej światła na zjawisko emisji wysokich energii promieniowania przez układy podwójne. Decydującą rolę odgrywają tutaj procesy nietermiczne, takie jak wyrzut cząstek relatywistycznych ze zwartych obiektów. Naukowcy zidentyfikowali kilka źródeł promieniowania gamma z układów podwójnych złożonych z masywnej gwiazdy i zwartego towarzysza — gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury. Promieniowanie gamma o wysokiej energii emitowane jest również przez układy podwójne, w których każda gwiazda generuje silny wiatr gwiazdowy powodujący zderzenie z wiatrem drugiej gwiazdy. Cechą charakterystyczną układów podwójnych emitujących promieniowanie gamma jest zdominowanie ich widm przez emisję powyżej 1 MeV, co skrywa obiekt przypominający ciało doskonale czarne przed gwiazdą towarzyszącą. Inną cechą charakterystyczną tych układów jest duże zróżnicowanie emisji promieni gamma, która może być modulowana przez okres orbity. Aby móc badać takie modulacje, naukowcy połączyli symulacje hydrodynamiczne odpływów relatywistycznych z modelami emisji. Prace teoretyczne podjęte po odkryciu układów podwójnych emitujących promieniowanie gamma ujawniły obecność procesów podobnych to tych obecnych w innych typach źródeł astrofizycznych. Jednak wyjaśnienie zjawiska promieniowania gamma emitowanego przez układy podwójne wykracza poza istniejące teorie wysokoenergetycznych procesów astrofizycznych, gdyż wymaga badania tych zjawisk na skalę i w warunkach dotąd niespotykanych. Stąd te nowe ustalenia są tak ważne. Badacze z projektu GAMMARAYBINARIES wykryli szereg układów podwójnych emitujących promieniowanie gamma i dowiedli, że akceleracja cząstek jest dużo bardziej powszechna niż przypuszczano dekadę temu.
Słowa kluczowe
Promieniowanie gamma, akceleracja cząstek, czarna dziura, GAMMARAYBINARIES, procesy nietermiczne
