อนุภาคพลังงานสูงลึกลับอาจมาจากเจ็ตหลุมดำ

แรง 'ความมืด' ที่สมมติขึ้นอาจทำให้เมฆของอนุภาคที่มองไม่เห็นยุบตัวเป็นโครงสร้างขนาดเล็กได้กลุ่มสสารมืดอาจแล่นผ่านทางช้างเผือกและดาราจักรอื่นๆ

ความแปลกประหลาดของจักรวาลที่แตกต่างกันสามอย่างอาจมีที่มาเดียวกันสามสำหรับราคาหนึ่ง. อนุภาคพลังงานสูงลึกลับจำนวน 3 อนุภาคอาจมีแหล่งกำเนิดเหมือนกันนั่น คือ หลุมดำที่ยังคุกรุ่นฝังอยู่ในกระจุกดาราจักรนักวิจัยแนะนำว่า 22 มกราคมในNature Physics

นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถระบุที่มาของอนุภาคทั้งสามประเภทได้ ได้แก่ รังสีแกมมาที่ให้พื้นหลังเรืองแสงแก่จักรวาล นิวตริโนคอสมิก และรังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษ แต่ละตัวมีพลังงานจำนวนมหาศาล ตั้งแต่ประมาณหนึ่งพันล้านอิเล็กตรอนโวลต์สำหรับรังสีแกมมาไปจนถึง 100 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์สำหรับรังสีคอสมิกบางชนิด

น่าแปลกที่อนุภาคแต่ละประเภทดูเหมือนจะให้พลังงานแก่จักรวาลในปริมาณเท่ากันกับอีกสองอนุภาค นักฟิสิกส์ Kohta Murase จาก Penn State กล่าวว่านั่นเป็นเงื่อนงำที่ทั้งสามอาจถูกขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เดียวกัน

“เราสามารถอธิบายข้อมูลของผู้ส่งสารทั้งสามนี้ด้วยภาพเดียว” มูราเสะกล่าว

ประการแรก หลุมดำเร่งอนุภาคที่มีประจุให้เป็นพลังงานสูงในเครื่องบินไอพ่นอันทรงพลัง ( SN: 9/16/17, p. 16 ) เครื่องบินไอพ่นเหล่านี้ “เป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกพลังงานสูงที่มีแนวโน้มมากที่สุด” Murase กล่าว รังสีคอสมิกที่มีพลังมากที่สุดหนีเจ็ตและพุ่งผ่านทะเลก๊าซแม่เหล็กภายในกระจุกดาราจักรทันที

รังสีบางตัวหนีแก๊สออกมาและพุ่งเข้าหาพื้นโลก แต่รังสีที่มีพลังน้อยกว่าจะติดอยู่ในกระจุกนานถึงหนึ่งพันล้านปี ที่นั่น พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับแก๊สและสร้างนิวตริโนพลังงานสูงที่จะหลบหนีออกจากกระจุก

ในขณะเดียวกัน รังสีคอสมิกที่หลบหนีจะเดินทางผ่านอวกาศและโต้ตอบกับโฟตอนเพื่อสร้างการเรืองแสงของรังสีแกมมา

Murase และนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Ke Fang จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์คพบว่าการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ในสถานการณ์นี้สอดคล้องกับการสังเกตจำนวนรังสีคอสมิก นิวตริโน และรังสีแกมมาที่มาถึงโลก

นักฟิสิกส์ Francis Halzen จากหอดูดาว IceCube Neutrino Observatory ในทวีปแอนตาร์กติกากล่าวว่า “เป็นการผสมผสานความคิดหลายๆ อย่างเข้าด้วยกันได้ดีทีเดียว” ซึ่งเป็นที่สังเกตพบว่ามีนิวตริโนพลังงานสูงที่สุด

มีแหล่งที่มาอื่นๆ ที่เป็นไปได้สำหรับอนุภาค 

ประการหนึ่ง IceCube ได้ติดตามนิวตริโนพลังงานสูงโดยเฉพาะไปยังหลุมดำที่ทำงานอยู่เพียงแห่งเดียวที่อาจไม่ได้อยู่ในกระจุก ( SN Online: 4/7/16 ) หอสังเกตการณ์สามารถติดตามนิวตริโนกลับไปยังกระจุกดาราจักรได้ในที่สุด “นั่นคือการทดสอบขั้นสุดท้าย” Halzen กล่าว “นี่อาจจะเป็นพรุ่งนี้ก็ได้ พระเจ้าอาจจะรู้ก็ได้”

เนื่องจากการสังเกตการณ์ถูกแยกออกจากกัน 2 ชั่วโมง เกาะนี้อาจไม่ได้เกิดจากฟองสบู่ เฮย์สกล่าว ฟองสบู่จะแตกหรือกระจายตัวเร็วเกินไป แต่เขาคิดว่าความสดใสอาจเป็นแสงระยิบระยับของแสงแดดที่สะท้อนโดยตรงจากคลื่นยักษ์ในทะเลสาบ เหมือนกับที่มหาสมุทรระลอกเป็นสีทองเมื่อพระอาทิตย์ตกดิน การจำลองบรรยากาศของไททันแนะนำว่าคลื่นเหล่านี้สามารถยกขึ้นโดยลมได้ช้าถึง 0.5 เมตรต่อวินาที ซึ่งแทบจะไม่เคลื่อนใบพัดลมบนโลก

ขนนกของเอนเซลาดัสอาจสว่างขึ้นเมื่อถูกดึงจากดวงจันทร์อีกดวงหนึ่ง

เอนเซลาดัส ดวงจันทร์ดวงเล็กๆ ของดาวเสาร์มีขนนกที่อาจสะกิดจากดวงจันทร์อีกดวงหนึ่ง

การปะทุของน้ำของเหลวถูกค้นพบในปี 2549 ในอีกหกปีข้างหน้า นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าขนนกมีความสว่างต่างกัน (ซึ่งเป็นตัวแทนของปริมาณที่พุ่งออกมาจากดวงจันทร์) ในแต่ละวัน ซึ่งน่าจะขับเคลื่อนโดยตำแหน่งต่างๆ ของดาวเสาร์ในเอนเซลาดัส ‘ ท้องฟ้า.

จากนั้นในปี 2558 นักวิจัยบางคนตั้งข้อสังเกตว่าความสว่างโดยรวมของขนนกลดลงตั้งแต่เริ่มภารกิจแคสสินี

คำอธิบายที่เป็นไปได้ประการหนึ่งคือ ขนนกเปลี่ยนไปตามฤดูกาลของดาวเสาร์ อีกประการหนึ่งคือน้ำแข็งที่สะสมอยู่ในช่องระบายอากาศ อุดตันและทำให้กระแสน้ำลดลง แต่เมื่อดูจากชุดข้อมูล 13 ปีเต็ม นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ ฟรานซิส นิมโม พบว่าขนนกจะสว่างขึ้นในรอบปกติทุกๆ 4 และ 11 ปี Nimmo จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซกล่าวว่ารูปแบบมีความสอดคล้องกันเกินกว่าจะอธิบายได้ด้วยช่องระบายอากาศที่อุดตัน น่าแปลกที่ขนนกเริ่มสว่างขึ้นในปี 2560 ดังนั้นคำอธิบายตามฤดูกาลจึงไม่เหมาะเช่นกัน

ความแตกต่างนี้สามารถอธิบายได้โดยดวงจันทร์ข้างเคียง Dione ทุกครั้งที่ Dione และ Enceladus เข้าแถว แรงดึงดูดของกันและกันอาจทำให้ช่องระบายอากาศของ Enceladus เปิดขึ้นอีกเล็กน้อย ทำให้ขนนกสว่างขึ้น