Китайские ученые нашли в Млечном Пути источник сверхмощных космических лучей
Наука

Китайские ученые нашли в Млечном Пути источник сверхмощных космических лучей

28 февраля 2024 года, 11:40

Впервые в истории ученым удалось отследить происхождение космических лучей с энергией выше 10 Пета-электронвольт. Открытие принадлежит сотрудникам Института физики высоких энергий Китайской академии наук (CAS), которые при помощи Большой высокогорной обсерватории воздушных потоков (LHAASO) обнаружили излучающую в гамма-диапазоне гигантскую «пузырьковую» структуру в области звездообразования Лебедя.

Омывающие Землю потоки космического излучения сравнительно неплохо изучены. Состоящие в основном из протонов лучи зарождаются в недрах Млечного Пути и там же ускоряются. Но это касается только излучения с энергией менее 1 ПэВ. А вот откуда берутся более мощные волны — до сих пор оставалось совершенной загадкой.

Дело в том, что на уровне 1 ПэВ образуется своего рода разрыв в энергетическом спектре. Ученые предполагали, что это связано с пределом возможного ускорения протонов в Млечном Пути. Но интерес к тому, чтобы найти источники излучения более высоких энергий, был этой возможностью только подогрет.

Китайские астрофизики стали первыми, кому это удалось: в области звездообразования Лебедя они обнаружили гигантскую, напоминающую мыльный пузырь, структуру сверхвысокоэнергетического гамма-излучения. Внутри нее находится множество фотонов с энергией от 1 ПэВ до 2,5 ПэВ. Это невозможно без наличия внутри «пузыря» своего рода сверхускорителя космических лучей.

Как вычислили ученые, такой суперускоритель должен непрерывно разгонять элементарные частицы до энергий в колоссальные 20 петаэлектронвольт, после чего выбрасывать их в межзвездное пространство. И главным кандидатом на роль ускорителя становится массивное звездное скопление недалеко от центра громадного пузыря.

Так или иначе, в настоящий момент это единственная в Галактике структура, способная порождать высокоэнергетическое излучение. Но китайские астрономы намерены вскоре открыть больше подобных суперускорителей, чтобы разгадать тайну происхождения космических лучей.

Как отметила, ознакомившись с результатами работы китайских коллег, известный итальянский астрофизик Елена Амато, эти результаты «не только влияют на наше понимание диффузного излучения, но и имеют очень важные последствия для нашего описания переноса космических лучей во всей Галактике».