Новый анализ ультравысокоэнергетических излучений раскрывает ключевую роль микроквазаров в структуре космического спектра.
Ученые из Обсерватории высотных воздушных дождей (LHAASO) смогли разгадать загадку, которая более семи десятилетий озадачивала астрофизиков: происхождение загадочного «колена» спектра космических лучей, точки, в которой эти частицы перестают набирать энергию. Их исследование указывает на микроквазары (системы с черными дырами, поглощающими звездную материю) как главных виновников этого энергетического предела.
Результаты, опубликованные в National Science Review и Science Bulletin, впервые показывают надежную наблюдательную связь между этим падением выше 3 петаэлектронвольт и конкретным типом астрофизического источника. LHAASO обнаружил излучение ультравысокоэнергетических гамма-лучей, исходящее от пяти микроквазаров, в том числе SS 433 V4641 Sgr и Cygnus X-1, выявив общие закономерности, указывающие на их роль в качестве экстремальных ускорителей.
Случай SS433 особенно убедителен: его излучения совпали с огромным близлежащим атомным облаком, что указывает на то, что черные дыры ускоряют протоны с энергией более 1 ПэВ, которые затем сталкиваются с окружающей материей. Мощность системы составляет около 10³² джоулей в секунду, что эквивалентно энергии, выделяемой четырьмя триллионами водородных бомб каждую секунду. Другие микроквазары, такие как V4641 Sgr, показали первичные частицы, превышающие 10 ПэВ.
Микроквазары — ответ на великую загадку астрофизики
Эти значения находятся за пределами возможностей остатков сверхновых, которые исторически считались основными фабриками космических лучей, но не могут объяснить наблюдаемый энергетический предел. Вместо этого микроквазары (питаемые релятивистскими струями, образующимися, когда черная дыра извлекает вещество из соседней звезды) действуют как настоящие природные ускорители, способные разгонять частицы до экстремальных энергий.
Высокоточные измерения, проведенные LHAASO, сопоставимые с измерениями специальных экспериментов AMS-02 и DAMPE, также показали, что энергетический спектр содержит дополнительный компонент высокой энергии, что свидетельствует о наличии в Млечном Пути нескольких типов ускорителей. Для Цао Чжэна, главного ученого LHAASO, это исследование знаменует «первое прямое наблюдение источника, способного объяснить область колена», и предполагает, что в нашей галактике может быть около дюжины микроквазаров с такой мощностью.
Ваше мнение важно для нас! Оставляйте комментарии к статьям и подпишитесь бесплатно на нашу рассылку и информационные уведомления в приложении.