Открытие гигантских космических ускорителей начало новую эру в астрономии

Международная группа астрономов, возглавляемая Китайской академией наук, обнаружила дюжину пэватронов — загадочных источников высокоэнергетических космических лучей. Открытие, по словам исследователей, изменяет представления о Млечном Пути и открывает новую эру в астрономии. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.

Ученые зафиксировали более 530 фотонов с энергиями выше ста тераэлектронвольт (ТэВ), в том числе один с энергией 1,4 петаэлектронвольт (ПэВ), что является рекордом среди всех наблюдавшихся высокоэнергетических фотонов. Известно, что гамма-излучение сверхвысоких энергий (более ста ТэВ) является признаком пэватрона (PeVatrons) — гигантского космического ускорителя протонов или электронов, который может представлять собой вспышку сверхновой, область активного звездообразования или черную дыру.

Открытие было сделано с помощью все еще строящейся обсерватории LHAASO под руководством Института физики высоких энергий (IHEP) Китайской академии наук. Фотоны зарегистрировали первой половиной детекторной матрицы, которая была завершена в конце 2019 года и проработала 11 месяцев в 2020 году. Фотоны с энергией, превышающей один ПэВ, прибыли из активной области звездообразования в созвездии Лебедя. 12 стабильных радиоисточников гамма-излучения с энергией примерно до одного ПэВ являются самыми яркими источниками гамма-излучения Млечного Пути в поле зрения LHAASO.

Результаты показывают, что Млечный Путь полон пэватронов, в то время как самый большой ускоритель на Земле (LHC в ЦЕРНе) может ускорять частицы только до 0,01 ПэВ. До сих пор прогнозируемый предел энергий космических ускорителей составлял 0,1 ПэВ, однако открытие LHAASO увеличило этот предел. Сами пэватроны пока не могут быть идентифицированы, несмотря на расположенные поблизости плерионы (пульсарные туманности), остатки сверхновых и области звездообразования.