Астрономы, работающие в обсерватории на краю Тибетского плато, обнаружили фотоны гамма-излучения с энергией порядка 1,4 петаэлектронвольта (PeV). Петаэлектронвольт — это десять в пятнадцатой степени электронвольт, гамма-кванты такого высокого энергетического уровня прежде не регистрировались. Ученым удалось отследить до их 12 предполагаемых источников в галактике Млечный путь. Эти источники — мощные ускорители заряженных частиц, составляющих космические лучи, и их называют пэватроны (PeVatrons), они разгоняют частицы до энергий в тысячу раз больших, чем доступны кольцевому ускорителю Тэватрон.
Как отмечает пресс-релиз Института ядерных исследований РАН, эксперимент на высокогорной китайской обсерватории, начавшийся в 2019 году, имеет рекордную светосилу для регистрации астрофизических гамма-квантов сверхвысоких энергий, что позволило впервые обнаружить пэватроны в нашей Галактике. Космическое гамма-излучение блокируется атмосферой Земли, но, сталкиваясь с молекулами воздуха, его фотоны рождают ливень вторичных частиц, вызывающих голубое свечение, эффект Вавилова-Черенкова. И его астрономы могут наблюдать.
Статья об открытии гамма-квантов рекордной энергии опубликована в журнале Nature.
В числе ее авторов — российские ученые, сотрудники Института ядерных исследований РАН. Как отметил ведущий научный сотрудник института доктор физико-математических наук Юрий Стенькин, «полученный в работе результат открывает новую эру не только в гамма-астрономии сверхвысоких энергий, но и в физике космических лучей сверхвысоких энергий и их астрофизических источников, поскольку высокогорная установка LHAASO не просто регистрирует гамма-кванты, но и указывает с величайшей точностью направление их прихода на Землю. Это позволит в дальнейшем однозначно установить источники таких гамма-квантов и механизм ускорения космических лучей в астрофизических объектах».
Среди источников гамма-квантов-пэватронов авторы публикации называют давно предполагаемые природные ускорители, такие как, например, Крабовидная туманность, место возникновения древних сверхновых — последнего взрыва умирающей звезды и вместилище мощных пульсаров, плотных нейтронных звезд. Но самые энергичные фотоны исходят из туманности Кокон в созвездии Лебедя. Здесь механизм ускорения может представлять собой мощную ударную волну, порождаемую сильными ветрами от массивных новорожденных звезд.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев