Ученые обнаружили 12 потенциальных певатронов
На китайской обсерватории LHAASO зарегистрировали 530 фотонов с энергией между 0,1 и 1,4 петаэлектронвольта от 12 источников в пределах Млечного пути. Одним из них оказалась Крабовидная туманность, точное местоположение и природу остальных 11 источников определить не удалось. Такие наблюдения подтверждают существование галактических певатронов — космических ускорителей в нашей галактике, которые разгоняют частицы до энергий порядка петаэлектронвольта. Их изучение позволит понять, что из себя представляют такие объекты и какие физические процессы лежат в их основе. Статья опубликована в журнале Nature.
Физики уже больше ста лет знают о существовании космических лучей — частиц высоких энергий, источниками которых являются внеземные объекты. Энергия таких частиц достигает огромных значений (вплоть до 1021 электронвольт - в сто миллионов раз больше, чем энергия частиц в кольце Большого адронного коллайдера), но ученые все еще не могут с уверенностью сказать, какие именно космические объекты могут приводить к такому ускорению. Кандидатами на такие ускорители являются области рождения звезд, пульсары, остатки сверхновых и массивные черные дыры, но однозначно связать конкретные космические объекты и космические лучи сверхвысоких энергий пока что не получается.
Особый интерес представляют космические лучи с энергией порядка петаэлектронвольта: в этой точке энергетического спектра космических лучей находится так называемое «колено» — излом кривой этого спектра. Такой излом ученые связывают с различной природой космических лучей с меньшими и большими значениями энергии. Частицы с энергией порядка петаэлектронвольта прилетают на Землю от космических ускорителей в пределах Млечного пути. Как раз гипотетические источники таких частиц и называют певатронами. Космические лучи с много большими энергиями, в свою очередь, могут долетать до нас и из других галактик, из-за чего падает и их поток.
Тем не менее, обнаружить певатроны в пределах нашей Галактики до недавнего времени не удавалось. Источником космических протонов с энергией вплоть до 0,04 петаэлектронвольта называлигалактический центр, в частности, сверхмассивную черную дыру в центре Млечного пути. Но определение источников заряженных частиц усложнено тем, что последние в ходе своего движение успевают отклониться от начальной траектории из-за сильных магнитных полей в космическом пространстве и вокруг их источников. В этом случае