Летом 1054 года китайским астрономам довелось наблюдать в небе новую звезду, сияющую ярче Венеры. Правда, недолго, чуть меньше месяца. Сейчас на этом месте мы видим Крабовидную туманность, оставшуюся после взрыва. В 2020 году те же китайцы в обсерватории LHAASO с помощью детекторной матрицы зарегистрировали в пределах Млечного пути 530 фотонов с энергией между 0,1 и 1,4 петаэлектронвольта от 12 источников. Это открытие подтвердило, что давно искомые астрономами певатроны существуют. И через год собранные данные позволили признать ими Крабовидную туманность.
Космические ускорители
Певатроны (источники петаэлектронвольтовых космических лучей) – это мощные ускорители космических лучей. По общепринятой модели это остатки сверхновых: частицы, разгоняемые до скорости света ударной волной взорвавшейся звезды. Их принято называть просто «космическими лучами».
Состоят они в основном из протона, но могут иметь и электроны, и атомные ядра. Все они несут электрический заряд. А когда проносятся сквозь магнитное поле Млечного пути, их движение становится запутанным. Это маскирует место их рождения. Когда эти частицы сталкиваются с межзвездным газом рядом с остатками сверхновой, они начинают светиться в гамма-лучах – свете с самой высокой энергией.
Ранее физики наблюдали только высокоэнергетические фотоны, которые должны рождаться при взаимодействии ускоренных протонов и других заряженных частиц с космической средой. Этих гамма-квантов магнитное поле не отклоняет. Но сотрудники LHAASO обнаружили, что в нашей галактике все же есть ускорители мощнее предела в 0,01 ПэВ. Теперь с помощью гамма-астрономии может быть разгадана вековая загадка происхождения космических лучей.
Певатронное переосмысление
В LHAASO увидели мощные гамма-кванты, которые рождаются рядом с остатком сверхновой, но в тоже время не подтвердили общепринятую модель в понимании происхождения певатронов. По словам Юрия Стенькина, соавтора научных публикаций по новым данным, источником космических лучей в данном случае является не оболочка сверхновой, а пульсар в Крабовидной туманности. Он имеет диаметр около 25 километров и вращается со скоростью 30 об/с.
В статье журнала Nature приведены координаты еще 12 таких источников – кандидатов в певатроны. В их окрестностях также имеются пульсары, но остатки сверхновых есть только в четырех случаях из 12, – сказал Стенькин.
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
Все это заставляет переосмыслить существующие модели певатронов, и без того остающихся в рамках предположений. Поскольку предпочтительных объяснений механизма появления певатронов нет. Тот же Стенькин выделяет модель Бориса Трубникова, предложенную в 1990 году. В ней космические лучи ускоряются в разрывах струй плазм, вырывающихся из ядер таких объектов, как квазары, радиогалактики, активные галактики.
Нейтринная астрономия
Трубникову удалось очень точно предсказать наблюдаемый показатель спектра. В модели же с оболочками сверхновых этот показатель просто подгонялся из-за недостатка сведений. Подобные «струи» испускают и пульсары, поэтому модель Трубникова имеет шанс на развитие в свете проведенной LHAASO работы.
Для дальнейших исследований в этом направлении запланирована модернизация наземных телескопов, запуск космической гамма-обсерватории высоких энергий. Однако, что более важно, есть надежда на развитие нейтринной астрономии. Гамма-обсерватории не могут поймать сигнал от певатронов из других галактик, потому что гамма-кванты высоких энергий быстро рассеиваются на реликтовом излучении.
Из таких далей до нас долетают нейтрино. Развитие технических возможностей нейтринных телескопов позволит приступить к изучению внегалактических певатронов. Вполне возможно это приведет ученых не к ответам, а к еще большему количеству вопросов. В любом случае их ждет что-то новое и интересное в наблюдаемом спектре космических лучей.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также: