Международная команда ученых обнаружила, что источником космических лучей высоких энергией, скорее всего, являются звездные скопления, а не взрывы сверхновых, как предполагалось ранее. Уникальная среда скоплений, сочетающая сильные космические ветры и массивные звезды, представляет собой своеобразный ускоритель, способный разогнать частицы до петаэлектронвольт. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
В течение десятилетий исследователи предполагали, что космические лучи высоких энергий появляются, когда звезды становятся сверхновыми. Эти масштабные взрывы действительно способны переместить частицы на большие расстояния. Однако новое исследование, проведенное под руководством Мичиганского технологического университета, предполагает, что даже взрыва сверхновой недостаточно для создания частиц с энергиями космических лучей, достигающих петаэлектронвольт (1015 эВ).
Исследователи полагают, что источником космических лучей высоких энергий служат звездные скопления, подобные туманности Кокон в созвездии Лебедя, представляющие собой так называемые ПэВатроны — космические ускорители частиц. Такие звездные скопления образовались из остатков сверхновой, в них присутствуют сильные космические ветры и массивные звезды спектральных классов O и B, расположенные очень близко друг к другу. В таких условиях образуются ударные волны, в которых и происходит ускорение частиц, удерживающихся вблизи звезд благодаря турбулентным магнитным полям.
Космические лучи высоких энергий астрономы отслеживали, измеряя гамма-лучи, которые они производят. Когда гамма-лучи взаимодействуют с атмосферой, они генерируют вторичные частицы в ливне частиц. Ученые регистрировали их с помощью резервуаров обнаружения обсерватории High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) в Мексике. Из полученных данных можно было сделать выводы о заряде частицы и восстановить информацию о первичном гамма-луче. В дальнейшем ученые планируют провести аналогичные наблюдения в Южном полушарии, где также существует множество звездных скоплений, которые могут оказаться ПэВатронами.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
