Niewyobrażalna energia w Drodze Mlecznej? Astronomowie zlokalizowali naturalny akcelerator cząstek!
Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez prof. Tsunefumiego Mizuno z Centrum Nauk Astrofizycznych Uniwersytetu Hiroszimskiego potwierdził istnienie w Drodze Mlecznej rzadkiego obiektu zdolnego przyspieszać protony do energii przekraczających jeden kwadrylion elektronowoltów.
Obiekt oznaczony jako LHAASO J1912+1014u odkryto w 2024 roku w gwiazdozbiorze Orła, w pobliżu Altaira – jednej z trzech gwiazd tworzących tzw. Letni Trójkąt. Początkowo naukowcy uznawali go za pozostałość po wybuchu supernowej, jednak interpretację tę zmieniło wykrycie emisji przekraczającej 100 teraelektronowoltów. Promienie kosmiczne, złożone głównie z protonów, mogą osiągać energie wyższe niż jakiekolwiek urządzenia zbudowane przez człowieka – w tym Wielki Zderzacz Hadronów. Znalezienie w kosmosie naturalnego akceleratora zdolnego przyspieszać protony powyżej progu jednego petaelektronowolta, określanego mianem „PeVatronu”, od dawna uchodzi za jedno z najbardziej ekscytujących wyzwań współczesnej astrofizyki.
Rozstrzygająca rola danych z wielu obserwatoriów
Same dane z eksperymentów Tibet AS-gamma oraz LHAASO nie wystarczały, by jednoznacznie potwierdzić, że źródłem promieniowania są właśnie protony, a nie elektrony kosmiczne, które mogą wytwarzać promieniowanie gamma o podobnych, niższych energiach. Kluczowe okazało się połączenie danych z Teleskopu Gamma Fermiego NASA, japońskiego przeglądu radiowego FUGIN wykonanego 45-metrowym teleskopem w Nobeyamie oraz Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra NASA. Dzięki zestawieniu danych obejmujących szeroki zakres długości fal – od radiowych po promieniowanie gamma – zespół przeprowadził kompleksowe modelowanie multispektralne, które ostatecznie potwierdziło hadronowy, a więc protonowy, charakter źródła.
– Ta ogromna energia sprawia, że promienie kosmiczne mają duże znaczenie dla astronomii i astrofizyki – podkreśla prof. Mizuno.
Odkrycie pomoże naukowcom lepiej zrozumieć mechanizmy generowania i rozprzestrzeniania się najbardziej energetycznych cząstek w naszej galaktyce.
Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”.
Źródło: Hiroshima University
Czytaj też: Europa nie chce być zależna od Elona Muska. Polska dorzuca do kosmicznego projektu setki milionów!
Grafika tytułowa: Peter Luo / Unsplash
