Artur Klark je u televizijskoj seriji BBC 1997. SS 433 kao jedini astronomski objekat uvrstio u sedam svetskih čuda. Bio je poznat već u kasnim 1970-im zbog rendgenske emisije a kasnije je otkriveno da se nalazi u maglini nazvanoj maglina lamantin.

SS 433 je binarni zvezdani sistem u kome crna rupa, sa masom deset puta većom od sunčeve, i zvezda, slične mase kruže jedno oko drugog u periodu od 13 dana.

Crna rupa ptkida materijal sa površine zvezde i akumulira ga u svom vrelom gasnom akrecionom disku iz kojeg se hrani. Kako materija pada ka crnoj rupi, iz akrecionog diska se izbacuju dva mlaza naelektrisanih čestica (plazme) brzinom od ¼ brzine svetlosti, okomito na ravan diska.

Mlazevi se detektuju u opsegu radio i rendgenskih zraka na udaljenosti manjoj od jedne svetlosne godine sa obe strane centralnog binarnog sitema, pre nego što postanu suviše tamni da bi se videli. Na udaljenosti od oko 75 svetlosnih godina od SS 433 mlaznice se ponovo pojavljuju u svetlu rendgenskih i gama zraka.

Slični mlazevi, ali mnogo veći izviru iz centara aktivnih galaksija ( kvazara). Zbog ove analogije, objekt SS 433 je klasifikovan kao mikrokvazar.

Opservatorija gama-zraka Čerenkov na visokoj nadmorskoj visini od 4100m (High Altitude Water Cherenkov Gamma-ray Observatory - HAVC) je 2018. iz mlaznica SS 433 detektovala gama zrake veoma visoke energije. Nepoznato je kada i gde u mlazevima čestice dobijaju ekstremnu energiju.

Mlazevi SS 433 su 50 puta manji od onih iz Centaurusu A, najbližoj aktivnoj galaksiji. SS 433 se nalazi u Mlečnom putu, hiljadu puta je bliže Zemlji pa je prividna veličina njegovih mlaznica na nebu mnogo veća i lakše je proučavati sa aktuelnom generacijom teleskopa gama zraka.

Podstaknut HAVC detekcijom, opservatorija H.E.S.S. je pokrenula kampanju osmatranja SS 433 koja je rezultirala sa oko 200 sati podataka i jasnom detekcijom emisije gama zraka iz mlaznica.

Pomoću opservatorije H.E.S.S. je određeno poreklo emisije gama zraka u mlaznicama. Nje nema u regionu centralnog binarnog sistema ali se pojavljuje na udaljenosti od oko 75 svetlosnih godina sa obe strane binarnog sistema. Uočljiva je promena položaja emisije gama zraka kada se posmatra pri različitim energijama.

Fotoni gama zraka sa energijama većim od 10TeV se detektuju samo na mestu gde se mlazevi ponovo pojavljuju. Regioni koji emituju gama zrake sa nižim energijama pojavljuju se dalje duž oba mlaza.

"Koncentracija fotona tako visoke energije na mestima ponovnog pojavljivanja rendgenskih mlazova ukazuje da tamo čestice ubrzavaju, što se nije očekivalo." rekla je Laura Olivera-Nieto, sa Instituta Maks Plank za nuklearnu fiziku u Hajdelbergu, koja je vodila H.E.S.S. studiju SS 433 u okviru doktorske teze.

Simulacije zavisnosti emisije gama zraka od energije dale su prvu procenu brzine spoljnih mlazova. Razlika između ove brzine i one kojom se mlazovi lansiraju sugeriše da mehanizam koji ubrzava čestice daje snažan udar ili oštru promenu svojstava sredine.

Prisustvo šoka objašnjava ponovnu pojavu mlaza rendgenskih zraka, pošto ubrzani elektroni proizvode rendgensko zračenje. "Kada se ove brze čestice sudare sa fotonom one mu prenose deo svoje energije i proizvode visokoenergetske gama fotone uočene sa H.E.S.S. Ovaj proces se naziva inverzni Komptonov efekat", objašnjava Brian Reville, vođa grupe za astrofizičku teoriju plazme na Institutu Maks Plank za nuklearnu fiziku u Hajdelbergu.

„Rezultat HESS-a određuje mesto ubrzanja, prirodu ubrzanih čestica i omogućava nam da ispitamo kretanje mlaznice velikih razmera koje je lansirala crna rupa“, ističe Džim Hinton, direktor Maks Plank instituta za nuklearnu fiziku u Hajdelbergu i šef Odeljenja za netermalnu astrofiziku.

„Pre samo nekoliko godina, bilo je nezamislivo da zemaljska merenja gama zraka mogu da pruže informacije o unutrašnjoj dinamici takvog sistema“, dodaje koautor Mišel Ciru, postdoktorski istraživač na DESI Zeuthenu.

Međutim, ništa se ne zna o poreklu udara na mestima gde se mlaz ponovo pojavljuje. „Još uvek nemamo model koji može jednoobrazno da objasni sva svojstva mlaza, jer nijedan model još nije predvideo ovu pojavu“, objašnjava Olivera-Nieto.

Relativna blizina SS 433 Zemlji je jedinstvena prilika da se prouči pojava ubrzanja čestica u mlazevima. Rezultati bi pomogli upoznavanju hiljadu puta većih mlazeva aktivnih galaksija i kvazara, što bi rešilo zagonetke u vezi sa poreklom kosmičkih zraka najveće energije.

Visokoenergetski gama zraci mogu da se posmatraju sa Zemlje samo trikom. Kada uđu u atmosferu, gama zraci se sudaraju sa atomima i molekulima i stvaraju kišu novih čestica koje padaju prema zemlji. Ove čestice emituju bljeskove u trajanju od nekoliko milijarditih delova sekunde ( Čerenkovo zračenje), koji se mogu posmatrati sa posebnim teleskopima na zemlji.

Visokoenergetska gama astronomija koristi atmosferu kao džinovski fluorescentni ekran. Opservatorija H.E.S.S. na visoravni Khomas na nadmorskoj visini od 1 835m, u Namibiji je trenutno jedini instrument koji posmatra južno nebo u visokoenergetskoj gama svetlosti i najveći je i najosetljiviji teleskopski sistem te vrste. Ćini je niz od pet teleskopa.

Četiri teleskopa sa prečnikom ogledala od 12m i jedan od 28m detektuju kosmičko gama zračenje u opsegu od nekoliko desetina gigaelektronvolta (GeV, 109elektronvolti) do nekoliko desetina teraelektronvolta (TeV, 1012elektronvolti). Fotoni vidljive svetlosti imaju energiju od 2- 3eV.

https://phys.org/news/2024-01-astrophysical-jet-caught.html

Skorašnji članak o SS 433 može se pogledati ovde: 

https://www.astronomija.org.rs/galaksije/17038-mikrokvazar-ss-433

SVE JE FIZIKA Miša Bracić