_ LHAASO descoperă uriașul ultra -bulă de raze gamma de înaltă energie, identificând primul super PeVatron

Observatorul Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) a descoperit o structură gigantică de bule de raze gamma de energie ultraînaltă în steaua Cygnus- regiune de formare, care este prima dată când a fost descoperită originea razelor cosmice cu energie mai mare de 10 Peta-Electronvolt (PeV). Această realizare a fost publicată sub forma unui articol de copertă în Science Bulletin pe 26 februarie.

Cercetarea a fost finalizată de colaborarea LHAASO condusă de prof. Cao Zhen în calitate de purtător de cuvânt al Institutului de Fizică a Energiei Înalte. al Academiei Chineze de Științe. Dr. Gao Chuandong, Dr. Li Cong, Prof. Liu Ruoyu și Prof. Yang Ruizhi sunt autorii corespondenți ai lucrării.

Razele cosmice sunt particule încărcate din spațiul cosmic, compuse în principal din protoni. Originea razelor cosmice este una dintre cele mai importante probleme de frontieră în astrofizica modernă. Măsurătorile razelor cosmice din ultimele decenii au relevat o întrerupere de aproximativ 1 PeV în spectrul energetic (adică, distribuția abundenței razelor cosmice în funcție de energia particulelor), care este numită „genunchiul” spectrului de energie al razelor cosmice datorită la forma sa asemănătoare cu o articulație a genunchiului.

Oamenii de știință cred că razele cosmice cu energie mai mică decât „genunchiul” provin din obiecte astrofizice din Calea Lactee, iar existența „genunchiului” indică, de asemenea, că energia limita pentru accelerarea protonilor din majoritatea surselor de raze cosmice din Calea Lactee este de aproximativ câțiva PeV. Cu toate acestea, originea razelor cosmice în regiunea „genunchiului” este încă un mister nerezolvat și unul dintre cele mai interesante subiecte în cercetarea razelor cosmice din ultimii ani.

LHAASO a descoperit un gigant de ultra-înaltă energie. Structura cu bule de raze gamma în regiunea de formare a stelelor Cygnus, cu fotoni multipli care depășesc 1 PeV în interiorul structurii, cea mai mare energie ajungând la 2,5 PeV, indicând prezența unui accelerator de raze super cosmice în interiorul bulei, care accelerează continuu energia înaltă. particule de raze cosmice cu energii de până la 20 PeV și le injectează în spațiul interstelar.

Aceste raze cosmice de înaltă energie se ciocnesc cu gazul interstelar și produc raze gamma. Intensitatea acestor fotoni de raze gamma este în mod clar corelată cu distribuția gazului din jur, iar clusterul masiv de stele (asociația OB, Cygnus OB2) din apropierea centrului bulei este cel mai promițător candidat pentru acceleratorul de raze cosmice super. Cygnus OB2 este compus din multe stele tinere, fierbinți și masive, cu temperaturi de suprafață care depășesc aproximativ 35.000 °C (stele de tip O) și 15.000 °C (stele de tip B).

Luminozitatea radiației acestor stele. este de sute până la milioane de ori mai mare decât cea a soarelui, iar presiunea uriașă a radiației aruncă în aer materialul de suprafață al stelelor, formând vânturi stelare dinamice cu viteze de până la mii de kilometri pe secundă. Ciocnirea vânturilor stelare cu mediul interstelar din jur și coliziunea violentă dintre vânturile stelare au creat locuri ideale pentru accelerarea eficientă a particulelor.

Acesta este primul accelerator de raze super cosmice identificat de acum. Odată cu creșterea timpului de observare, se așteaptă ca LHAASO să detecteze mai mulți acceleratori ai super-razelor cosmice și, sperăm, să rezolve misterul originii razelor cosmice în Calea Lactee.

Observația LHAASO a indicat, de asemenea, că acceleratorul super-razelor cosmice. în interiorul bulei crește semnificativ densitatea razelor cosmice în spațiul interstelar înconjurător, depășind cu mult nivelul mediu al razelor cosmice din Calea Lactee. Extensia spațială a excesului de densitate depășește chiar intervalul observat de bule, oferind o posibilă explicație pentru excesul de emisie difuză de raze gamma din Planul Galactic detectat anterior de LHAASO.

Prof. Elena Amato, astrofizician de la Institutul Național Italian de Astrofizică (INAF), a subliniat impactul descoperirii asupra originii razelor cosmice în general. Ea a mai comentat că descoperirea „nu numai că are un impact asupra înțelegerii emisiilor difuze, dar are și consecințe foarte relevante asupra descrierii noastre a transportului razelor cosmice (CR) în galaxie.”

LHAASO este un element științific și cheie. infrastructură tehnologică axată pe cercetarea razelor cosmice, situată la o altitudine de 4410 metri pe Muntele Haizi din județul Daocheng, provincia Sichuan, China. Este o matrice compozită formată dintr-o matrice de sol de un kilometru pătrat de 5216 detectoare de particule electromagnetice și 1188 de detectoare de muoni, o matrice de detectoare Cherenkov de apă de 78.000 de metri pătrați și 18 telescoape Cherenkov cu unghi larg.

(Fluierul)