Китайские астрономы обнаружили в Млечном Пути огромный пузырь гамма-излучения, который может быть источником самых мощных космических лучей Галактики. Галактический ускоритель «Супер ПеВатрон» (super PeVatron) разгоняет частицы, придавая им рекордную энергию 10 ПэВ (10 16 электронвольт).
Космические лучи — это субатомные частицы, часто протоны или атомные ядра, которые летят в космосе почти со скоростью света. Известно, что те, что находятся в Млечном Пути, достигают энергии, по крайней мере, в несколько ПэВ, но обнаружить источники космических лучей очень высокой энергии было чрезвычайно сложно.
Это связано с тем, что космические лучи в процессе движения отражаются от магнитных полей различных объектов — например, звезд или планет. Поэтому траектории полета частиц настолько запутаны, что трудно определить их источники. Чтобы обойти эту проблему, астрономы измеряют гамма-фотоны — частицы, образующиеся при взаимодействии космических лучей с межзвездным газом. Гамма-лучи несут 10% энергии космических лучей и движутся по прямым линиям, что облегчает определение потенциальных источников частиц с экстремальной энергией.
Исследователи использовали для анализа данные о гамма-фотонах, полученные Большой высотной обсерваторией воздушных потоков (LHAASO) в Даочэне. Они изучали массивную область звездообразования Лебедь OB2 в созвездии Лебедя.
Исследователи обнаружили огромную структуру, генерирующую гамма-излучение — пузырь, который излучал фотоны с энергией выше 1 ПэВ. А максимальная измеренная энергия составила 2,5 ПэВ. Это значит, область может генерировать космические лучи, энергия которых достигает как минимум 10–25 ПэВ, добавляют ученые.
Недолговечные звезды в пределах области звездообразования Лебедь OB2 производят звездные ветры, достигающие скорости в тысячи км/с. Когда эти порывы сталкиваются с газом и другим материалом, находящимся между звездами, они создают идеальные условия для ускорения космических лучей до высоких энергетических уровней. Результаты исследования меняют представления о максимальной энергии, которой могут достигать частицы в нашей Галактике.
