Остатки сверхновых и космические лучи. Исследование объектов типа Кассиопея А

Международная группа учёных из МФТИ и Института ядерных исследований РАН проанализировала данные, собранные в результате измерений космических лучей от остатков сверхновой звезды Кассиопея А. Исследователи пришли к выводу, что пока нет достаточных данных для однозначного подтверждения или опровержения теории о том, что такие объекты могут ускорять частицы до энергий порядка 1 ПэВ. Однако ожидается, что в ближайшие 5–10 лет появятся новые данные для решения этого вопроса. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters.

Кассиопея А — один из наиболее изученных остатков сверхновых. Согласно современным теориям, такие объекты могут являться основными источниками галактических космических лучей. Эти лучи достигают энергии в тысячи триллионов электрон-вольт (ПэВ), что значительно превышает энергию, достигаемую на Земле. Однако подтверждений этого на данный момент недостаточно.

"Мы надеемся, что дальнейшие наблюдения помогут окончательно выяснить, могут ли остатки сверхновых разгонять частицы до столь высоких энергий,"

– Олег Щёголев, кандидат физико-математических наук, преподаватель МФТИ

Исследователи изучили данные γ-лучей, исходящих от Кассиопеи А, но эти данные пока не позволяют различить, создаются ли они ускоренными протонами или электронами. Кроме того, яркие спектры γ-лучей наблюдаются в условиях, которые пока не объясняются существующими теориями.

Существуют три гипотезы: комбинация спектров, возможность жестких протонных спектров, создаваемых ударными волнами, или утечка высокоэнергетических частиц за пределы остатков сверхновой. Тем не менее недавние наблюдения при помощи детектора LHAASO не выявили значительного избытка γ-лучей, что требует дальнейших исследований.

В ближайшие годы учёные планируют продолжить наблюдения и рассчитывают, что новые данные окончательно разрешат вопрос о том, является ли Кассиопея А источником космических лучей ПэВ-энергий.

Источник: «За науку».