Çinin “LHAASO” (Large High Altitude Air Shower Observatory) rəsədxanası tərəfindən Qu X-3 qoşa ulduz sisteminin zərrəcikləri sürətləndirən kollayder mexanizminə malik olması təsdiqlənib. Alınmış müşahidə materiallarının təhlili göstərir ki, ulduz sistemi zərrəcikləri ən azı 30 PeV-a (petaelektronvolt) qədər sürətləndirməyə qadirdir.

Qu X-3 qoşa sistemi Qu bürcü istiqamətində, Yerdən təxminən 32 000 işıq ili məsafədə yerləşir. O, kainatın ən ekzotik obyektərindən biridir. Bu mikrokvazar qara dəlik və Volf-Raye tipli iki obyektdən ibarətdir. Mikrokvazarlar qamma oblastda şüalanması 100 MeV-dan böyük olan obyektlər qəbul olunur. Burada adətən komponentlərdən biri qara dəlik və ya neytron ulduzu olur və bu obyektlər eyni zamanda rentgen qoşa sistemlər olurlar. Onlar kvazarların kiçik ölçülü analoqu olduğuna görə mikrokvazar adlanır, kvazarlarda olduğu kimi akkresiya diski və relyatvistik  jetlərə malik olurlar. Qalaktikada onların sayının 100-dək olduğu ehtimal olunur. Qu X-3 isə demək olar ki, qalaktikada yeganədir və digər namizədlər olsa da, onların komponentlərinin məhz qara dəlik+Volf-Raye ulduzu olması təsdiq olunmayıb. Qoşa sistem həmçinin massiv kütləli rentgen qoşa sistemdir və rentgen şüalarda çox parlaqdır.

Məlumat üçün bildiririk ki, LHAASO rəsədxanası Çinin Siçuan əyalətində dəniz səviyyəsindən 4410 m yüksəklikdə yerləşir. Çin Elmlər Akademiyasının Yüksək Enerji Fizikası İnstitutuna tabe olan rəsədxanada yüksək enerjili kosmik zərrəciklərin qeyd olunması üçün müon  və yüksək enerjili zərrəcik detektorları, hər birinin tutumu 100 000 ton olan 3 yeraltı hovuzda 12 Çerenkov detektoru quraşdırılıb. Rəsədxana 2019-cu ildən fəaliyyətə başlayıb və 2021-ci ildə bilinən mikrokvazarların indiyədək ölçüləndən daha çox enerji yaydığını təyin edib. Belə ki, SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070, and Qu X-1-i müşahidə edən rəsədxananın aldığı ən aşağı enerji şüalanması 0.1 PeV idi. Əvvəlki astronomik müşahidələrdə bu enerjilərə qədər ölçmələr aparılmamışdı.

Son müşahidələr isə qalaktikadakı yüksək enerjilər haqqında təsəvvürləri tamanən dəyişdi. Tədqiqat qrupu tərəfindən Qu X-3 üçün alınan nəticələrdə sürətlənən hissəciklərin enerjisinin 30 PeV-a qədər yüksəldiyi qeyd olunur. Bu kəşf fundamentaldır, çünki qalaktik sürətləndiricilərin hissəciklərə verə biləcəyi maksimum enerji ilə bağlı onilliklər boyu mövcud olan fikirləri dəyişdi və başqa səviyyəyə daşıdı. Belə ki, CERN-dəki Böyük Adron Toqquşması təxminən 14 TeV  toqquşma enerjisinə malikdir ki, bu da 0,014 PeV-ə bərabərdir. Beləliklə, kosmik mənbə hissəcikləri Yer kürəsindəki ən böyük sürətləndiricinin enerjisindən təxminən 2000 dəfə çox enerjiyə qədər sürətləndirir.

Qeyd etdiyimiz kimi, Qu X-3 sistemi mikrokvazardır və burada donor Volf–Raye ulduzundan maddə qəbul edən kompakt obyekt güclü relyativistik jetlər əmələ gətirir. Məhz bu jetlərin daxili hissəsində protonların ən azı 30 PeV enerjiyə qədər sürətləndirildiyi hesab olunur. Tədqiqatın ən mühüm nəticələrindən biri ultra yüksək enerjili qamma şüalanmanın sabit deyil, dəyişkən xarakter daşımasının müəyyən edilməsidir. Alimlər 4,8 saatlıq periodiklik göstərən qamma alışmaları aşkar ediblər ki, bu da sistemin orbital periodu ilə üst-üstə düşür. NASA-nın Fermi kosmik teleskopu ilə aparılan paralel müşahidələr bu alışmaları təsdiqləməklə yanaşı, şüalanma mənbəyinin ölçüsünü də qiymətləndirməyə imkan verib. Hesablamalara görə, qamma şüalanmanın yarandığı sahənin radiusu təxminən üç Günəş radiusuna bərabərdir. Müəlliflərin fikrincə, 1 PeV-dən aşağı enerjili qamma şüaları əsasən jetlərin daxili hissəsində plazma axınının ulduz küləkləri ilə toqquşması nəticəsində  və ya akkresiya diskindəki rentgen şüalarının adron qarşılıqlı təsirindən yaranır. Burada vacib məqam ondan ibarətdir ki, paralel olaraq qamma şüaların intensivliyinə uyğun olaraq, yanaşı neytrino axını da müşahidə olunmalıdır. 30 PeV yüksək enerjilərə qədər sürətlənmə isə jetlərin kökündə ulduzlararası mühitə çıxışda baş verir. İstənilən halda belə şəraitdə sistemi tərk edən zərrəciklər sistemin ətrafında enerjisi 10³⁷ erg·san^-1 olan halo şəkilli struktur yaratmalıdır. Həmin halolar LHAASO tərəfindən qeydə alına və enerjisi ölçülə bilər. Qu X ulduz yaranma oblastında müşahidə olunan halo məhz bu mexanızmin sübutu ola bilər.

Bu nəticələr qara dəliklər və neytron ulduzlarının ətrafında baş verən fiziki prosesləri öyrənmək üçün yeni imkanlar açır. Bu cür obyektlərin bu qədər nəhəng enerjiləri fərdi hissəciklərə necə ötürə biləcəyini anlamaq, kompakt ikili sistemlərin təbiətini və qalaktikamızda yüksək enerjili  kosmik şüaların əmələ gəlmə mexanizmlərini dərindən anlamağa kömək edəcək.

Tədqiqat işinin nəticələri “National Science Review” jurnalında çap olunmuşdur.

© Bütün hüquqlar qorunur. Xəbərlərdən istifadə edərkən www.shao.az saytına istinad zəruridir.