• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 февраля
Илья Гриднев
3 263

Астрономы обнаружили самый мощный источник космических лучей Млечного Пути 

5.6

Со времен открытия высокоэнергетических космических лучей астрономы искали источник таких лучей в нашей галактике. И поиски увенчались успехом: на Большой высотной обсерватории воздушных ливней в Китае обнаружили гигантскую пузырьковую структуру излучения сверхвысоких энергий в области звездообразования Лебедя.

Условия в области звездообразования Лебедя OB2 идеальны для получения космических лучей высокой энергии / © NASA

Космическими лучами называют заряженные субатомные частицы, такие как протоны или атомные ядра, которые проносятся в пространстве со скоростью близкой к скорости света. Лучи, проходящие через нашу галактику, достигают энергий по меньшей мере в несколько петаэлектронвольт (10 в 15 степени электронвольт), но определить местонахождение их источников заведомо трудная задача.

Сложность заключается в том, что космические лучи отклоняются от магнитных полей, когда проносятся в космосе, а значит, траектории их полета извилисты. Это и мешает определить место их происхождения. Чтобы обойти проблему, исследователи измеряют фотоны гамма-излучения, образующиеся при взаимодействии космических лучей с межзвездным газом. Гамма-лучи несут 10 процентов энергии космических лучей и распространяются по почти прямым линиям, облегчая определение потенциальных источников космических лучей.

Измерения космических лучей за последние десятилетия выявили разрыв в энергетическом спектре около одного петаэлектронвольта, который был назван «коленом» энергетического спектра космических лучей из-за его формы, напоминающей коленный сустав. Ученые полагали, что космические лучи с энергией ниже «колена» исходят от астрофизических объектов в пределах Млечного Пути. А энергетический предел для ускорения протонов от большинства источников космических лучей в Млечном Пути, согласно расчетам, составлял около нескольких петаэлектронвольт.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Bulletin, ученые объявили об обнаружении огромного гамма-пузыря, который стал источником самых мощных космических лучей Млечного Пути. Галактический ускоритель, получивший название «супер ПеВатрон» (super PeVatron), испускал космические лучи с энергией не менее 10 петаэлектронвольт, раздвигая верхние пределы энергий, которых достигают такие частицы в нашей галактике.

Астрономы использовали Большую высотную обсерваторию воздушных ливней LHAASO в Китае для обнаружения и измерения гамма-лучей, исходящих от Лебедя OB2, массивной области звездообразования в созвездии Лебедя. 

LHAASO — это целая научно-технологическая инфраструктура для исследования космических лучей, расположенная на высоте 4410 метров на горе Хайцзы в провинции Сычуань. Система состоит из наземной части площадью в квадратный километр из 5216 детекторов электромагнитных квантов и 1188 мюонных детекторов, водяных черенковских детекторов площадью 78 000 квадратных метров и 18 широкоугольных черенковских телескопов. 

Большая высотная обсерватория воздушных ливней LHAASO / © Xinhua

Команда LHAASO обнаружила огромную структуру, излучающую гамма-лучи, названную пузырем. Область испускала фотоны с энергией выше одного петаэлектронвольта, при этом самый мощный из зарегистрированных лучей имел энергию в 2,5 петаэлектронвольт. По словам авторов, это говорит о том, что «супер ПеВатрон» может генерировать космические лучи, достигающие энергии между 10 и 25 петаэлектронвольт.

Лебедь OB2 состоит из множества молодых, горячих, массивных звезд с температурой поверхности, превышающей примерно 35 000 °C (звезды O-типа) и 15 000 °C (звезды B-типа). Радиационная температура этих звезд в сотни — миллионы раз превышает солнечную. Огромное радиационное давление сдувает поверхностный материал звезд, образуя динамические звездные ветры со скоростью до тысяч километров в секунду. Когда эта материя сталкивается с газом и веществом, находящимся между звездами, они создают идеальные условия для ускорения космических лучей до высоких энергетических уровней.

Спектральное распределение энергии в области «пузыря» Лебедя OB2, полученное на LHAASO, и результаты моделирования / © Prof. CAO et al.

В итоге полученные наблюдения показали, что космические лучи, исходящие из Млечного Пути, достигают гораздо более высоких энергий, чем считалось ранее. Ученые планируют исследовать Лебедя OB2 более детально, чтобы определить точный источник космических лучей высокой энергии в звездном скоплении.

Результаты не только влияют на наше понимание диффузного излучения, но и имеют важные последствия для описания переноса космических лучей в галактике. Ожидается, что с увеличением времени наблюдений LHAASO обнаружит больше сверхускорителей космических лучей и разгадает тайну их происхождения в Млечном Пути.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 21:04
Елизавета Александрова

В шаровом скоплении Омега Центавра надеялась найти так называемую черную дыру промежуточной массы — нечто среднее между остающимися после «умирающих» звезд небольшими черными дырами и сверхмассивными, которые наблюдают в центрах галактик. Хотя такие черные дыры ищут давно, пока их поиски в космосе безуспешны. Похоже, их нет и в Омеге Центавра, зато есть целая система из других черных дыр.

Позавчера, 19:03
Юлия Трепалина

Обширное исследование в США показало, что псов с безупречным поведением практически не бывает, и выявило наиболее распространенные недочеты, с которыми сталкиваются владельцы питомцев.

11 часов назад
Илья Ферапонтов

Проект «Геном человека» закончился совсем недавно — последние фрагменты человеческого генетического кода были прочитаны к 2022 году — но мы уже умеем его редактировать. Как скоро генотерапия станет рутинной медицинской практикой, и имеет ли смысл редактировать гены для улучшения человека, рассказал Денис Ребриков, проректор по научной работе Медуниверситета имени Пирогова, директор Института трансляционной медицины Центра имени Кулакова.

8 декабря
Елена Кудрявцева

О том, где скрывается человеческое «я», что такое «знающие нейроны», какие страны наиболее активно развивают нейронауки и о том, почему нам важно признать наличие сознания у животных, мы поговорили с одним из самых выдающихся нейробиологов, директором Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академиком Константином Анохиным.

7 декабря
Любовь

Одни из самых ярких объектов во Вселенной — квазары — представляют собой активные ядра галактик, питаемые центральными сверхмассивными черными дырами. Электромагнитное излучение, испускаемое этими объектами, позволяет астрономам изучать структуру Вселенной на ранних этапах ее развития, однако мощный радиоджет, исходящий от недавно обнаруженного экстремально яркого квазара J1601+3102, ставит под сомнение существующие представления о «космической заре».

6 декабря
Елизавета Александрова

На поверхности карликовой планеты между Марсом и Юпитером наблюдают сложные органические соединения. Когда их обнаружили в одном кратере, то ученые предположили, что это вещества с упавшего небесного тела. Теперь планетологи увидели признаки органики еще в 11 регионах Цереры и пришли к выводу, что это не импорт, а продукты собственного производства.

16 ноября
Evgenia

Международная коллаборация физиков под руководством ученых из Йельского университета в США представила самые убедительные на сегодня подтверждения существования нового типа сверхпроводящих материалов. Доказательство существования нематической фазы вещества — научный прорыв, открывающий путь к созданию сверхпроводимости совершенно новым способом.

28 ноября
Елизавета Александрова

Обсерватории постоянно улавливают «мигающие» радиосигналы из глубин Вселенной. Чаще всего их источниками оказываются нейтронные звезды, которые за это и назвали пульсарами. Но к недавно обнаруженному источнику GLEAM-X J0704-37 они, по мнению астрономов, отношения не имеют.

25 ноября
Полина Меньшова

Многие одинокие люди считают, что окружающие не разделяют их взглядов. Психологи из США решили проверить, так ли это на самом деле, и обнаружили общую особенность у людей с недостаточным количеством социальных связей.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно