Чудовищните енергии на космическите лъчи, които идват от центъра на галактиката ни, са от порядъка на петаелектронволта PеV (1015 eV). Но нито избухванията на свръхновите, нито мощните магнитни полета на пулсарите могат да ускорят частиците до тези високи енергии.
Международна група учени, обединени в колаборация H.E.S.S. анализират 10 години наблюдения на гама излъчванията и намират доказателства за съществуването на "PeVatron" ( ускорител на частици до петаелектронволтове) в центъра на нашата галактика. Ако се потвърди, това ще бъде първият PeVatron в нашата галактика.
Изследването е публикувано в сайта arxiv.org.
Тези енергии са наистина чудовищни - един тераелекронволт, TeV е 1012 eV , докато един PеV е 1015 eV. Няколко TeV са границата на това, което може да бъде постигнато в лабораториите на Земята (Големият адронен колайдер достига 14 TeV). А един PеV е приблизително 1000 пъти повече.
Това може да звучи доста страшно, но всъщност няма причина за притеснения. Потоци от силноенергийни частици - електрони, позитрони, протони и атомните ядра - известни като космически лъчи постоянно ни бомбандират от всички страни. Магнитното поле на Земята ни защитава като ги пренасочва към полюсите в красиви сияния, а докато слезнат на земята се сблъскват с частиците във външните слоеве на атмосферата и след това се разпадат в каскади нови частици.
За да направят своя анализ, учените от HESS използват наблюденията на гама телескопите на колаборацията. Гама лъчите често се използват за определяне на естеството на космическите ускорители - те са свързани с тях, но за разлика от заредените космически частици, те са електрически неутрални и затова не се огъват от магнитните полета по пътя си към Земята (т.е. те сочат точно към източника).
Това е карта на свръхвисоките енергии на гама-лъчи на района на галактическия център. Цветовата скала показва броя гама лъчи на пиксел, докато белите контурни линии показват разпределението на молекулния газ. Корелацията сочи към адронен произход на емисиите гама-лъчи. В десния панел е просто мащабиран изглед на вътрешната част. (Източник: Фигура 1 от изследването Acceleration of petaelectronvolt protons in the Galactic Centre)
Проучваният район е известен като Централна молекулярна зона, която обгражда галактическия център. Учените от HESS открили, че разпределението на гама-лъчи съответства на разпределението на богатите на газ области, което сочи към адронен (идващ от протонни взаимодействия) произход на емисиите гама-лъчи. От светимостта на гама-лъчите и количеството на газовете в областта, може да се докаже, че трябва да има най-малко един ускорител на космически лъчи в района. В своето изследване учените заключават, че спектърът на лъчите съответства на сблъсъка на свръхвисокоенергийни протони с молекулите на междувездните газове.
Източник на тези космически лъчи е Стрелец A* (Sagittarius A* - съкратено Sgr A* ), в ядрото на нашата галактика. Първоначално се е смятало, че така наречената Централна молекулярна зона около Sgr A* е източник на PеV-ите частици, което обаче изисква в тази област на всеки 1000 години да избухват 10 свръхнови, а това изглежда малко вероятно.
Следователно Sgr A* остава като източник, мястото, където се намира централната черна дупка на Млечния път, една свръхмасивна черна дупка с маса от около 4,3 милиона слънчеви маси. Но самата черната дупка вече е преминала активната си фаза на живот и не може да се ускори протони до такива скорости. Така че в близост до нея и с нейно участие протича някакъв неизвестен процес.
Авторите използват думата Певатрон (Pevatron) - име по аналогия със земния ускорител на частици Теватрон, което можеше да ускорява частици до 1.8 TeV, хиляди пъти по-малко енергията на PеV-ите частиците, които идват от центъра на галактиката
Източник: А PeVatron в Galactic Center
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари