Китайські науковці виявили нове джерело екстремальних космічних променів

Китайські науковці вперше пояснили походження «коліна» в енергетичному спектрі космічних променів — різкого зниження інтенсивності частинок з енергією понад 3 петаелектронвольти (ПеВ). За даними Високогірної обсерваторії широких повітряних потоків (LHAASO), головним джерелом таких променів є мікроквазари — системи, де чорні діри прискорюють частинки до екстремальних енергій.

У межах програми LHAASO вперше зафіксовано гамма-випромінювання від п’яти мікроквазарів: SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070 і Cygnus X‑1. Найпотужнішим виявився SS 433, де потоки частинок, прискорені чорною дірою, взаємодіють із навколишнім середовищем, породжуючи гамма-промені з енергією понад 1 ПеВ. Потужність процесу — до 10³² джоулів за секунду.

LHAASO

Мікроквазар V4641 Sgr випромінює гамма-промені з енергією до 0,8 ПеВ. Протони в цих системах досягають понад 10 ПеВ — майже вдесятеро більше, ніж у залишках наднових, які раніше вважалися головними джерелами космічних променів.

Фахівці LHAASO застосували багатопараметровий аналіз, що дозволив точно виміряти спектр частинок і вперше досягти точності супутникових місій AMS-02 та DAMPE. Виявлено новий компонент спектра — замість плавного переходу між двома степеневими законами.

Результати свідчать, що космічні промені в діапазоні ПеВ мають складне походження. «Коліно» позначає межу можливостей традиційних джерел, тоді як мікроквазари формують нове покоління частинок, відкриваючи новий напрям у вивченні прискорювальних процесів у Чумацькому Шляху.