Світло і частинки є нерозгаданими таємницями: ми не знаємо їхнього походження.
Хоча ми можемо простежити деякі з них, кількість гамма-випромінювань і нейтрино, що проникають через Всесвіт, значно перевищує нашу уяву. Астрономи тільки починають розбиратися в походженні деяких із них, припускаючи зв'язок із майже сплячими чорними дірами.
На думку вчених, це може пояснити надмірну кількість "м'якого" гамма-випромінювання у Всесвіті без залучення холодних (нетеплових) електронів, що завжди було складним завданням, оскільки електрони швидко стають тепловими. Час же необхідний для створення високоенергетичних частинок.
Гамма-випромінювання і нейтрино не такі вже й рідкісні. Гамма-випромінювання - найенергійніша форма світла у Всесвіті, виявлена за дуже високих енергій - у діапазоні тераелектронвольт.
Нейтрино, або примарні частинки, - це майже безмасові частинки, що проникають крізь простір, не взаємодіючи ні з чим. Вони також були виявлені при високих енергіях.
Щоб отримати такі енергії, фотонам і частинкам необхідна наявність космічного прискорювача, представленого високоенергетичними об'єктами, такими як залишки наднових або чорні діри, що активно поглинають речовину.
Однак, навіть враховуючи ці високоенергетичні джерела, ми все одно стикаємося з надлишком гамма-випромінювання на нижчих "м'яких" енергіях і надлишком нейтрино, пояснення яких викликає труднощі.
Група дослідників під керівництвом астронома Шігео Кімури з Тохоку Університету в Японії вказує, що надлишок гамма-випромінювання може походити від несподіваного джерела: практично сплячих надмасивних чорних дір, які практично сплять і не є абсолютно активними.
Коли надмасивна чорна діра активна, навколо неї утворюється величезний диск із пилу і газу, який поступово осідає на чорній дірі. Величезні сили, що діють навколо чорної діри, нагрівають матеріал диска настільки, що він випромінює випромінювання в широкому спектрі електромагнітних хвиль, включно з гамма-випромінюванням.
Ба більше, частина матеріалу поглинається зовнішньою стороною чорної діри по лініях її магнітного поля, які працюють як прискорювач, направляючи його до полюсів, звідки він викидається в космос на великій швидкості.
Передбачається, що в кожній галактиці в центрі знаходиться надмасивна чорна діра, але не всі вони активні. Наприклад, надмасивна чорна діра нашої галактики досить повільна.
Кімура і його команда вважають, що надлишок гамма-випромінювання в нижньому енергетичному діапазоні - мегаелектронвольтах, а не гіга- або тераелектронвольтах - може бути створений надмасивними чорними дірами. По суті, вони слабо видимі для наших телескопів на Землі, і безліч космічних об'єктів не виявляються.
Команда виконала розрахунки та визначила можливий механізм роботи. Попри те, що навколо цих неактивних чорних дір менше матерії обертається, вона все ж таки присутня і нагрівається.
Фактично, ця гаряча плазма досягає температури в мільярди градусів - достатньої для створення гамма-випромінювання з енергією мегаелектронвольт, або так званих "м'яких" гамма-променів.
У цій плазмі протони можуть прискорюватися до високих швидкостей. Взаємодіючи з випромінюванням і матерією, ці високоенергетичні протони генерують нейтрино, що також пояснює надлишок цих частинок. У Всесвіті достатньо таких тихих надмасивних надмасивних чорних дір, щоб створити значну частину надлишкових сигналів (як ми тепер сприймаємо світло і частинки).
Поки що це всього лише гіпотеза, проте математичні розрахунки її підтверджують. Щонайменше, астрономи тепер знають, що шукати в майбутньому, і таємниця незрозумілих гамма-променів стає ближчою до свого вирішення.
