Американські науковці розгадали 100-річну загадку походження галактичних космічних променів

Дослідники з Університету штату Мічиган (MSU) знайшли нові підказки до розгадки столітньої загадки — звідки у Всесвіті з’являються галактичні космічні промені. Ці високошвидкісні частинки, що мчать майже зі швидкістю світла, досі залишалися таємничими для наукової спільноти відтоді, як їх відкрили у 1912 році.

Команда під керівництвом Шо Чжан, доцентки кафедри фізики та астрономії MSU, провела два дослідження, які допомогли визначити потенційні джерела цих частинок. Свої висновки вчені представили на 246-му з'їзді Американського астрономічного товариства в Анкориджі, Аляска.

Перший проект, який очолював постдокторант Стівен ДіКербі, досліджував одного з «ПеВатронів» — природних космічних прискорювачів частинок — виявленого обсерваторією LHAASO. Використовуючи дані рентгенівського телескопа XMM-Newton, він встановив, що джерелом космічних променів є туманність пульсара — бульбашка з релятивістських електронів, які отримують енергію від пульсара. Це дозволило науковцям чітко класифікувати джерело ПеВатронів, що трапляється вкрай рідко.

Другий проект, опублікований у Research Notes of the AAS, провели студенти-аспіранти MSU — Елла Вере, Амірі Вокер і Шаан Карім. Вони спостерігали за рентгенівським випромінюванням інших потенційних джерел космічних променів, також виявлених LHAASO, і визначили верхні межі цього випромінювання. Це дослідження відкриває шлях для більш детального аналізу у майбутньому.

Чжан зазначила, що ця робота допоможе створити каталог джерел космічних променів, який стане основою для подальших досліджень у нейтринних обсерваторіях та традиційних телескопах. Наступним кроком команди буде об'єднання даних з IceCube Neutrino Observatory з рентгенівськими та гамма-спостереженнями, щоб з’ясувати, чому деякі джерела космічних променів випромінюють нейтрино, а інші — ні.

За словами Чжан, ці дослідження вимагають тісної співпраці між фізиками-частинками та астрономами й ідеально підходять для команди з високих енергій MSU.