Stwierdzili, że obecność struktury przypominającej bańkę – około 10 milionów razy większej od naszego Układu Słonecznego – może wyjaśnić, w jaki sposób wysokoenergetyczne promienie gamma powstają w Drodze Mlecznej, wbrew wcześniejszym teoriom na temat ich pochodzenia.
„To pierwszy zidentyfikowany superakcelerator promieniowania kosmicznego” – powiedział oficjalnej agencji prasowej Xinhua autor korespondenta Cao Chen, profesor w Instytucie Fizyki Wysokich Energii Chińskiej Akademii Nauk.
Promienie kosmiczne to naładowane cząstki, które poruszają się w przestrzeni z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Choć odkryto je ponad 100 lat temu, naukowcy wciąż nie są pewni, w jaki sposób powstają promienie docierające do Ziemi i skąd pochodzą.
Nowa mapa Drogi Mlecznej opracowana przez chińskich naukowców podważa teorie dotyczące promieniowania kosmicznego
Nowa mapa Drogi Mlecznej opracowana przez chińskich naukowców podważa teorie dotyczące promieniowania kosmicznego
Poprzednie widma energii promieni kosmicznych pokazywały punkt przegięcia na poziomie energii 1 petaelektronowolt (PeV) – zwany „kolano” ze względu na jego kształt na wykresach.
Cao powiedział Sichuan News Network, że uważa się, że promienie kosmiczne o energii poniżej 1 PeV pochodzą z Drogi Mlecznej, natomiast promienie o energii wyższej niż ten punkt pochodzą spoza naszej galaktyki.
Jednak w 2020 roku Lasso wykrył fotony o bardzo wysokiej energii generowane przez promienie kosmiczne o energii większej niż 1 PeV, pochodzące z Łabędzia. W najnowszym artykule szczegółowo opisano, jak mogły powstać te promienie.
Naukowcy odkryli, że przypominająca bąbel strukturę w obszarze gwiazdotwórczym konstelacji — zwana Łabędziem
W centrum bańki zespół zidentyfikował masywną gromadę gwiazd zwaną Cygnus OB2, która zawiera wiele gorących młodych gwiazd, niektóre o temperaturach powierzchni przekraczających 35 000 stopni Celsjusza – co może być superakceleratorem promieniowania kosmicznego.
Według artykułu strukturę i widmo energii bańki można „w rozsądny sposób odtworzyć przy założeniu obecności akceleratora cząstek w rdzeniu”.
Chińskie obserwatorium odkrywa kosmiczne światło, które może zmienić prawa fizyki
Chińskie obserwatorium odkrywa kosmiczne światło, które może zmienić prawa fizyki
Akcelerator promieni kosmicznych jest w stanie pompować do przestrzeni międzygwiazdowej promienie kosmiczne o energiach od 10 do 25 PeV, które zderzają się z gazem międzygwiazdowym, wytwarzając obserwowane fotony o energiach 1 PeV i wyższych.
Cao powiedział Sichuan News Network, że intensywność promieniowania gwiazd w gromadzie jest „100 do miliona razy większa niż intensywność promieniowania Słońca”. Materia zdmuchnięta z powierzchni gwiazd pod wpływem ciśnienia promieniowania wytwarza wiatry o dużej prędkości, które zderzają się z ośrodkami międzygwiazdowymi, tworząc akcelerator cząstek.
„Po utworzeniu akceleratora mikroskopijne cząstki, w których dominują protony, są przyspieszane do niezwykle wysokich energii, czyli promieni kosmicznych, które obserwujemy na Ziemi” – powiedział Cao.
Naukowcy odkryli, że gazy otaczające strukturę bąbla są powiązane z intensywnością promieni gamma generowanych przez przyspieszanie cząstek o wysokiej energii w przestrzeni międzygwiazdowej.
„Mocnym założeniem jest, że każde źródło promieniowania kosmicznego w naszej Galaktyce ma taką bańkę lub halo promieni kosmicznych” – napisali w artykule.
Cao powiedział Sichuan News Network, że prędkość propagacji promieni kosmicznych była znacznie mniejsza niż oczekiwano – 100 razy mniejsza niż wcześniej sądzono – co umożliwiło badaczom obserwację bąbla.
„Oczekuje się, że w miarę wydłużania się czasu obserwacji Lasso będzie wykrywał coraz więcej superakceleratorów promieniowania kosmicznego” – stwierdził w raporcie Xinhua. Cao dodał, że ma nadzieję, że dalsze odkrycia „rozwiążą stuletnią tajemnicę pochodzenia promieni kosmicznych”.
Odkrycie ma „niezwykle istotne konsekwencje dla naszego opisu transportu promieni kosmicznych w galaktyce” – powiedziała Elena Amato, astrofizyk z Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki.
More Stories
Jak czarne dziury stały się tak duże i szybkie? Odpowiedź kryje się w ciemności
Według skamieniałości prehistoryczna krowa morska została zjedzona przez krokodyla i rekina
Wystrzelenie rakiety Falcon 9 firmy SpaceX zostało wstrzymane ze względu na zbliżanie się dwóch głównych misji załogowych lotów kosmicznych