Астрономи відшукали найпотужніший у Чумацькому Шляху природний прискорювач космічних променів
Наземний черенківський телескоп HAWC виявив найпотужніший у Чумацькому Шляху природний прискорювач космічних променів - ним виявилося молоде зоряне скупчення всередині надміхура «Кокон Лебедя». Передбачається, що за прискорення протонів до енергій 10-1000 тераелектронвольт можуть відповідати зіткнення потужних зоряних вітрів. Стаття опублікована в журналі.
Якщо побудувати енергетичний спектр всіх компонентів космічних променів, то можна помітити кілька зломів, один з яких (названий фізиками «коліном») знаходиться в районі декількох петаелектронвольт. Астрофізиків вже давно цікавить природа «коліна», яке близько до граничних можливостей земних прискорювачів частинок. 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 трудомісток і на сьогоднішній день даних спостережень вкрай мало.
Група астрономів на чолі з Петрою Хуентемейєр (Petra Huentemeyer) з Мічиганського технологічного університету повідомила про реєстрацію гамма-квантів з енергіями 1-100 тераелектронвольт від області зіроутворення в Чумацькому Шляху, відомої як «Кокон Лебедя» (Cygnus Cocoon), за допомогою телескопа HAWigerc (C.
«Кокон Лебедя» являє собою надміхур навколо регіону активного формування масивних зірок, діаметром близько 180 світлових років, яка знаходиться на відстані 4,6 тисяч світлових років від Сонця в сузір'ї Лебедя. Вона містить два молодих зіркових скупчення Cygnus OB2 і NGC 6910.
Вчені прийшли до висновку, що реєстровані гамма-кванти породжуються протонами космічних променів з енергіями 10-1000 тераелектронвольт, які виходять від скупчення Cygnus OB2. Передбачається, що прискорення частинок йде всередині надміхура і може бути пов'язано із зіткненнями потужних зоряних вітрів, крім того, «Кокон Лебедя» може також випускати високоенергетичні нейтрино в ході бета-розпаду іонів, утворених в результаті взаємодії протонів космічних променів з міжзоряним газом.
Таким чином, дана область може вважатися найпотужнішим з відомих природних прискорювачів частинок в 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, які можна буде даних для швидких.
Раніше ми розповідали про те, як астрофізики знайшли неоднорідність у напрямку прильоту високоенергетичних космічних променів, виміряли співвідношення ізотопів гелію в них і як космічні промені змусили Місяць яскраво сяяти в гамма-діапазоні.