Астрономы обнаружили самый мощный источник космических лучей Млечного Пути
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.
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии