Астрономи знайшли найпотужніший у галактиці природний прискорювач космічних променів

Якщо побудувати енергетичний спектр всіх компонентів космічних променів, то можна помітити кілька зламів, один з яких (названий фізиками "коліном") знаходиться у районі декількох петаелектронвольт. Астрофізиків вже давно цікавить природа "коліна", яке близьке до граничних можливостей земних прискорювачів частинок.

Цікаво NASA полагодили телескоп Hubble після програмного збою та виявила інші помилки

Вважається, що джерела подібних частинок (певатрони) повинні знаходиться в межах Чумацького Шляху і можуть бути залишками наднових, пульсарами, скупченнями молодих зірок або областю поблизу центру Чумацького Шляху, де знаходиться надмасивна чорна діра. Однак процес пошуку конкретних джерел високоенергетичних частинок космічних променів досить важкий і на сьогоднішній день спостережень вкрай мало.

Виявлення найпотужнішого природного прискорювача часток

Група астрономів на чолі з Петрою Хуентемейер з Мічиганського технологічного університету повідомила про реєстрацію гамма-квантів з енергіями 10-1000 тераелектронвольт від області зореутворення в Чумацькому Шляху, відомої як "Кокон Лебедя" (Cygnus Cocoon), за допомогою телескопа HAWC ( High-Altitude Water Cherenkov), яка фіксує черенковске випромінювання від вторинних частинок, що виникають при взаємодії космічних променів з атмосферою Землі.

"Кокон Лебедя" являє собою надбульбашку навколо регіону активного формування масивних зірок, діаметром близько 180 світлових років, яка знаходиться на відстані 4,6 тисячі світлових років від Сонця у сузір'ї Лебедя. Вона містить два молодих зоряні скупчення Cygnus OB2 і NGC 6910.

Вчені прийшли до висновку, що гамма-кванти які реєструються породжуються протонами космічних променів з енергіями 10-1000 тераелектронвольт, які виходять від скупчення Cygnus OB2. Передбачається, що прискорення частинок відбувається всередині надбульбашки і може бути пов'язане із зіткненнями потужних зіркових вітрів, крім того, "Кокон Лебедя" може також випускати високоенергетичні нейтрино у ході бета-розпаду іонів, утворених в результаті взаємодії протонів космічних променів з міжзоряним газом.

Що все це означає

Дана область може вважатися найпотужнішим з відомих природних прискорювачів частинок у нашій галактиці. Очікується, що майбутні спостереження за гамма-квантами високих енергій за допомогою обсерваторій SWGO (Southern Wide-field Gamma-ray Observatory) і LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) дадуть більше даних спостережень, які можна буде використовувати для визначення внеску інших зоряних скупчень у галактичні космічні промені.