В Млечном пути обнаружена дюжина ускорителей сверхвысоких энергий

В Млечном пути обнаружена дюжина ускорителей сверхвысоких энергий

Одна из космических загадок стала чуть менее таинственной благодаря тому, что ученые обнаружили в нашей галактике дюжину сверхмощных ускорителей естественных частиц.

Новое открытие поможет исследователям понять само происхождение космических лучей, которые представляют собой заряженные частицы и атомные ядра, летящие в пространстве со скоростью, приближающейся к скорости света. И эти образования наделены ошеломляющим количеством энергии.

Обнаруженные в 1912 году космические лучи приходят почти со всех сторон Млечного Пути. Хотя, по данным NASA, ученым еще только предстоит точно определить, как они достигают своих сверхбыстрых скоростей.

Часть исследователей предполагают, что космические лучи выбрасываются в пространство умирающими массивными звездами, в результате взрыва сверхновых. В это время звезда способна выделить столько же энергии за пару месяцев, сколько выбрасывала всю свою остальную жизнь.

Вот только подобные взрывы способны передавать космическим лучам только пета-электрон-вольт — ПэВ или квадриллион электрон-вольт. Обсерватории же зафиксировали космические лучи сверхвысокой энергии с энергиями, превышающими эту. До сих пор никто не смог выяснить, откуда они вообще во Вселенной. Дело в том, что обнаружение источников космических лучей невероятно затруднено потому, что, будучи заряженными, лучи отклоняются магнитными полями, которых крайне много в Млечном Пути. Это означает, что космический луч, зафиксированный на Земле, не сможет указать прямо на свою исходную точку.

Но космические лучи могут взаимодействовать с окружающими газами и генерировать гамма-лучи с десятой частью энергии космических лучей. И поскольку эти потоки не заряжены, то движутся по прямым линиям И вот их как раз-таки гораздо проще отследить и понять, откуда они пришли.

Группа ученых использовала возможности Большой высокогорной обсерватории Китая — Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO). Этот объект располагается на вершине горы Хайцзы на краю Тибетского плато в провинции Сычуань и все еще находится в процессе строительства. Но уже сейчас его можно применять для наблюдения за светом гамма-лучей. Как утверждают исследователи, когда гамма-лучи попадают в атмосферу Земли, они генерируют поток частиц, которые могут быть захвачены тысячами детекторов LHAASO, которые в конечном итоге расходятся по площади в один квадратный километр.

В процессе работы с данными астрофизик Siming Liu из Юго-западного университета Цзяотун в Чэнду и его команда обнаружили самый мощный гамма-фотон (или легкую частицу) из всех известных до сих пор — частицу с 1,4 ПэВ.

Среди так называемых ПэВатронов есть и знакомые нам объекты. К примеру, все знают Крабовидную туманность, в которой отлично устроилась мертвая звезда, известная как пульсар. Вот этот пульсар и может оказаться одним из ускорителей космических лучей.

Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов активную область звездообразования в созвездии Лебедя. Но тут ученые ломают голову: а что же там выбрасывает настолько мощные космические лучи?

Пока что LHAASO способна точно определять источники ПэВатронов лишь с точностью до нескольких десятков или сотен световых лет. Так что довольно трудно точно узнать, какие объекты в каждой области вызывают ускорение.

Тем не менее, вскоре LHAASO будет в четыре раза больше, чем любой предыдущий телескоп подобного типа, и это позволит ему открыть двери в новую эру наблюдений сверхвысоких энергий. Далее, объединив информацию, полученную с этого объекта, с данными телескопов, которые ведут наблюдения в электромагнитном спектре, и с показателями тех, что наблюдают за нейтрино, возможно, человек, наконец, узнает, откуда эти загадочные лучи происходят. Но это произойдет, скорей всего, лет через десять.

Популярные материалы