RW Space

Хотя сверхмассивная черная дыра нашей галактики относительно спокойна, центр Млечного Пути, где она находится, не является спокойным местом. Его крайнее расположение изобилует тем, что лучше всего можно назвать махинациями эпического масштаба.

Теперь к нему можно добавить мощный космический ускоритель. известный как PeVatron в своем списке шуток. Обсерватория высоко в горах Мексики зафиксировала неоднократное излучение гамма-лучей самой высокой энергии, когда-либо зарегистрированных из одной точки, близкой к центру галактики.

Природа этого источника, названного HAWC J1746-2856, неизвестна – но за период в семь лет появился Высотный Водный Черенков (HAWC ) обсерватория зафиксировала 98 событий гамма-излучения с уровнями энергии, превышающими 100 тераэлектронвольт.

«Эти результаты представляют собой Взгляните на центр Млечного Пути с энергиями, на порядок более высокими, чем когда-либо прежде», говорит физик Пэт Хардинг из Лос-Аламосской национальной лаборатории. span>

«Исследование впервые подтверждает наличие PeVatron источника гамма-лучей сверхвысокой энергии в месте Млечного Пути, известном как Галактика. Центральный хребет, что означает, что в центре галактики происходят одни из самых экстремальных физических процессов во Вселенной.»

Певатроны — это то, что вам нужно получится, если смешать космические лучи (в основном заряженные протоны и атомные ядра, летящие в космосе почти со скоростью света) и гигантские природные ускорители частиц. Такие среды, как остатки сверхновых, рождающиеся звезды и мощные магнитные поля вокруг сверхмассивных черных дыр, могут быть певатронами.

Если ускоритель частиц достаточно мощный, он сможет ускорить космические лучи до чрезвычайно высоких энергий, вплоть до тераэлектронвольт – это триллион электронвольт.

Несмотря на свою мощность, такие ускорители высокой энергии найти нелегко.

«Много эти процессы настолько редки, что вы не ожидаете, что они будут происходить в нашей галактике, или они происходят в масштабах, которые не коррелируют с размером нашей галактики», объясняет Хардинг . «Например, поедание черной дырой другой черной дыры было бы событием, ожидаемым только за пределами нашей галактики».

Когда ускоренное космическое Затем луч внезапно замедляется из-за взаимодействия с чем-то еще в пространстве, например, с магнитным полем или пылевым облаком, и энергия, которую он несет, высвобождается в виде гамма-излучения.

Гамма излучение не может распространяться очень далеко в атмосфере Земли, а это значит, что мы не можем обнаружить его непосредственно с земли. .

Однако, когда они входят в нашу атмосферу, их взаимодействие с другими молекулами распределяет их интенсивную энергию, разбивая их на поток безвредных частиц с более низкой энергией. Их можно обнаружить с помощью подземных черенковских детекторов, таких как HAWC. Затем физики смогут реконструировать гаммалуч, вызвавший ливень, и даже выяснить, откуда на небе он пришел.

HAWC особенно чувствителен к энергии тераэлектронвольта, и он совершил несколько революционных открытий, включая первое обнаружение ТеВ гамма-лучей от Солнца .

Команда под руководством физика Сохьюна Ю Каркарона из Университета Мэриленда обнаружила следы певатронов в множество данных HAWC, собранных за 2546 дней. И что интересно, 98 из этих сигналов, похоже, исходят из одного и того же точечного источника в центре галактики Млечный Путь.

Ускоритель, получивший название HAWC J1746-2856, излучает самое мощное излучение, когда-либо наблюдавшееся из центра галактики.

Команде еще предстоит определить личность HAWC J1746-2856, поскольку ни один из известных остатков сверхновой не совпадал бы с местоположением источника. В этом районе есть две вещи, которые могут быть ответственны за излучение: сверхмассивная черная дыра, вокруг которой вращается галактика, Стрелец А*; и известный, но неопознанный излучатель гамма-излучения под названием HESS J1746-285, расположенный рядом с галактическим объектом, известным как Радиодуга .

Хотя исследователям не удалось выяснить природу источника, их результаты подтверждают существование ПеВатрона в центре галактики.

Результаты говорят нам и еще о нескольких вещах. Они показывают, что плотность космических лучей в центре галактики выше, чем в среднем по галактике, что указывает на наличие в этом регионе источника только что ускоренных протонов.

Но, возможно, нам придется подождать наблюдений черенковских детекторов следующего поколения, которые помогут разгадать странную тайну HAWC J1746-2856.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters .