Исследователи из Высокогорной черенковской обсерватории (HAWC) зарегистрировали одни из самых, когда-либо наблюдавшихся, высокоэнергетических гамма-лучей, исходящих из одной точки вблизи галактического центра. Этот загадочный источник получил название HAWC J1746-2856.
Центр Млечного Пути давно известен своей активностью, хотя сама сверхмассивная черная дыра, Стрелец A*, в последние годы относительно спокойна. Однако регион вокруг нее продолжает оставаться местом, где происходят одни из самых экстремальных физических процессов во Вселенной. Теперь этот список пополнился новым открытием, сделанным обсерваторией HAWC, которая расположена в горах Мексики. В течение семи лет наблюдений HAWC зафиксировала 98 событий с гамма-излучением с энергией выше 100 тераэлектронвольт (ТэВ), что превышает уровни, когда-либо ранее зафиксированные.
Эти данные дают уникальную возможность заглянуть в центр Млечного Пути и наблюдать энергии, превышающие всё, что было ранее зафиксировано. Впервые существование PeVatron зафиксировано в галактическом центре — области, которая оказывается ареной для одних из самых интенсивных физических процессов в космосе.
PeVatron представляет собой космический ускоритель, который разгоняет заряженные частицы — протоны и атомные ядра, до невероятных скоростей, близких к скорости света. В таких экстремальных условиях и возникают гамма-лучи высокой энергии. Места, где это происходит, обычно включают в себя остатки сверхновых звезд, магнитные поля вокруг сверхмассивных черных дыр или области с активным звездообразованием. Однако найти такие ускорители — задача не из легких.
Как правило, высокоэнергетические космические события, подобные обнаруженному PeVatron, случаются крайне редко и часто за пределами нашей галактики. Но HAWC J1746-2856 бросает вызов ожиданиям, демонстрируя, что такие события могут происходить и в пределах Млечного Пути.
Когда космический луч, ускоренный до экстремальных энергий, сталкивается с объектами в космосе, такими как магнитные поля или облака пыли, он высвобождает свою энергию в форме гамма-лучей. Эти гамма-лучи, попадая в атмосферу Земли, распадаются на ливень частиц, которые можно обнаружить с помощью черенковских детекторов, таких как HAWC. Именно благодаря этим детекторам учёные могут реконструировать картину произошедшего в космосе события и определить, откуда пришли гамма-лучи.
Однако точная природа источника остаётся загадкой. На данный момент нет данных, которые указывали бы на наличие остатков сверхновой звезды в этой области, что могло бы объяснить происхождение столь мощного излучения. Два возможных кандидата на роль источника включают сверхмассивную черную дыру Стрелец A* и неопознанный источник гамма-излучения HESS J1746-285, расположенный неподалеку от структуры, известной как Радиодуга.
Несмотря на неопределенность с точной идентификацией источника, исследователи уверены в одном: в центре галактики действительно происходит ускорение космических частиц до невероятных энергий, и эти процессы имеют огромное значение для понимания физики галактического центра. Также выяснилось, что плотность космических лучей в центре Млечного Пути значительно выше средней по галактике, что подтверждает наличие источника, недавно ускорившего протоны в этом регионе.
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters и уже открывают новые горизонты для астрофизических открытий.
Читайте также нашу статью о загадочном звездном потоке обнаруженном в нашей галактике.