Астрономы из Университета Мэриленда и Мичиганского технологического университета впервые наблюдали и описали загадочный источник гамма-излучения сверхвысокой энергии, известный как LHAASO J2108+5157.
Результаты исследования появились на сервере препринтов arXiv, а краткий отчет о работе приводит Phys.org. Авторы пишут, что пока сделан только первый шаг, который, возможно, поможет раскрыть истинную природу загадочного источника энергии.
Он относится к разряду источников гамма-излучения с энергией фотонов выше 0,1 ПэВ. Обобщенно такие объекты известны под аббревиатурой UHE. Их природа до сих пор не совсем понятна, хотя ученым знакомы несколько таких объектов. В поисках ответов на свои вопросы астрономы постоянно ищут новые объекты этого типа, чтобы сравнительный анализ характеристик позволил раскрыть тайну их происхождения.
В данном случае команда астрономов под руководством Саджана Кумара решила детально изучить один из таких источников, получивший обозначение LHAASO J2108+5157. Это точечный источник, который, как было установлено ранее, связан с молекулярным облаком MML2017 4607, расположенным на расстоянии около 10 700 световых лет от Земли.
В ходе предыдущих наблюдений за LHAASO J2108+5157 ученые не нашли его "рентгеновских аналогов". Оказалось, что ближайшим к нему источником рентгеновского излучения является затменная двойная система RX J2107.3+5202. Но она расположена достаточно далеко, а вот в окрестностях LHAASO J2108+5157 до сих пор не удавалось обнаружить ни мощных пульсаров, ни остатков сверхновых.
Поэтому для ученых оставалось загадкой, что именно могло породить сверхмощное гамма-излучение. В новом исследовании астрономы использовали возможности системы телескопов для визуализации очень энергичного излучения (VERITAS) и высотный водный эксперимент Черенкова (HAWC). Были произведены измерения верхних пределов дифференциального потока при энергиях различной мощности. Затем было проведено моделирование, которое исключило ряд возможных сценариев.
Кроме того, исследователи приняли во внимание тот факт, что недавно в окрестностях LHAASO J2108+5157 было обнаружено ранее неизвестное молекулярное облако. Оказалось, что его морфология сильно коррелирует с гамма-излучением LHAASO J2108+5157. По мнению авторов работы, это делает наиболее вероятным сценарий, при котором гамма-лучи пропускаются через так называемый адронный канал, а молекулярное облако является основной мишенью для частиц космических лучей, ускоренных неопознанными певатронами - естественными источниками, способными ускорять частицы до энергий в 1 ПэВ и выше.