Ο διάσημος δορυφόρος IXPE εκτοξεύτηκε τον Δεκέμβριο του 2021 και αποτελεί συνεργασία μεταξύ της NASA και της Ιταλικής Διαστημικής Υπηρεσίας, με επιστημονικούς συνεργάτες σε 12 χώρες. Κατασκευάστηκε για να αποκαλύψει τα μυστικά των πιο ακραίων αντικειμένων στο σύμπαν, όπως τα απομεινάρια εκρήξεων supernova, ή τους πίδακες σωματιδίων που ξεπηδούν από μαύρες τρύπες (blazars) ανοίγοντας ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν.
Νέα ευρήματα από μια διεθνή ομάδα αστροφυσικών, με βάση τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τον IXPE, αποκάλυψαν τον μηχανισμό που δημιουργεί τη φωτεινή ακτινοβολία ακτίνων Χ, η οποία σχετίζεται με τους εξαιρετικά ισχυρούς πίδακες πλάσματος που ξεπηδούν από υπερμαζικές μαύρες τρύπες.
Καλλιτεχνική απεικόνιση του πίδακα του BL Lacertae που δείχνει το διατεταγμένο μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί την πολύ υψηλή πόλωση στο οπτικό. Η έλλειψη παρόμοιου βαθμού πόλωσης στις ακτίνες Χ, όπως διαπιστώθηκε από τις παρατηρήσεις του IXPE, αποτελεί σαφή απόδειξη υπέρ της σκέδασης Compton. NASA/Pablo Garcia
Οι μεγαλύτερες σε μάζα μαύρες τρύπες κατοικούν σε μακρινούς γαλαξίες, τροφοδοτώντας άφθονο αέριο στα γαλαξιακά κέντρα. Ένα μικρό ποσοστό από αυτές δημιουργεί σταθερά φωτεινά αντικείμενα στον ουρανό, που αποτελούνται από έναν δίσκο αερίων και δύο ευθυγραμμισμένους, ταχείς και εξαιρετικά ισχυρούς πίδακες πλάσματος που αναδύονται κάθετα απ’ αυτόν. Όταν οι πίδακες είναι προσανατολισμένοι προς τη Γη, ονομάζουμε αυτά τα συστήματα blazars.
Ενώ τα πρώτα blazars ανακαλύφθηκαν τη δεκαετία του ’60, ο τρόπος με τον οποίο επιταχύνονται τα σωματίδια μέσα στους πίδακες και το πώς παράγονται οι υψηλής ενέργειας ακτίνες Χ παρέμεναν ένα μυστήριο μέχρι σήμερα. Οι ακτίνες Χ θα μπορούσαν να εκπέμπονται είτε από επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια είτε από πρωτόνια, φτάνοντας τα ίδια τις εξαιρετικά υψηλές ενέργειες.
Στην πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Astrophysical Journal Letters, οι αστρονόμοι του IXPE διαπίστωσαν ότι οι ακτίνες Χ στους πίδακες πρέπει να δημιουργούνται μέσω της σκέδασης Compton, ενός μηχανισμού που προέρχεται από τα ηλεκτρόνια μέσα στον πίδακα.
Η σκέδαση Compton (ή το φαινόμενο Compton) είναι η κβαντική θεωρία των φωτονίων που σκεδάζονται (αλλάζουν κατεύθυνση κίνησης) μετά από μια αλληλεπίδραση με ένα φορτισμένο σωματίδιο, συνήθως ένα ηλεκτρόνιο. Όταν το φωτόνιο προσκρούσει σε ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να κερδίσει ενέργεια μετά τη σκέδαση.
