Космические ускорители: как джеты разгоняют частицы ✎ экспресс

Оригинал: "Particle acceleration at recollimation shocks in sub-relativistic jets A model for jets in Seyfert Galaxies, Microquasars and Protostellar Systems"
arXiv:2603.16647 · 2026-03-17 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Ударные волны внутри джетов разгоняют частицы до энергий, недостижимых в земных лабораториях.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Струя воды из шланга, бьющая в стену, растекается в стороны. Так же ведут себя астрофизические джеты — узкие потоки плазмы, выбрасываемые из окрестностей чёрных дыр или молодых звёзд. Когда такой поток встречает сопротивление окружающего газа, внутри него образуется ударная волна, похожая на стоячую волну в быстрой реке. На этой волне заряженные частицы, словно мячики в игре пинг-понг, многократно отражаются и набирают энергию.

Учёные построили модель, которая показывает, где именно в джете возникает такая ударная волна и насколько сильно она разгоняет частицы. Модель применили к трём типам объектов: сейфертовским галактикам (активным ядрам с умеренной яркостью), микроквазарам (двойным системам с чёрной дырой звёздной массы) и протозвёздным джетам (струям от формирующихся звёзд). Оказалось, что в сейфертовских галактиках протоны могут разгоняться до энергий в миллиарды тераэлектронвольт — это в миллионы раз больше, чем в Большом адронном коллайдере.

Частицы, вылетающие из джета, проходят сквозь «кокон» — оболочку из нагретого газа вокруг джета. Там они могут сталкиваться и рождать нейтрино — неуловимые частицы, которые почти не взаимодействуют с веществом.

Эти результаты помогают понять, откуда берутся самые энергичные частицы во Вселенной. Возможно, именно такие ударные волны в джетах ответственны за космические лучи сверхвысоких энергий, которые регистрируют наземные обсерватории. А ещё они могут объяснять загадочное гамма-излучение от некоторых галактик.

Энергия протона, ускоренного в джете сейфертовской галактики, сравнима с энергией летящего теннисного мяча — только сосредоточена в одной субатомной частице.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
джеты сверхновых релятивистские джеты сейфертовская галактика ускорение частиц джет магнитная сигнатура джета ускорение космических лучей микроквазар ускорение космических частиц релятивистская струя