Большая обсерватория высотных атмосферных ливней (LHAASO) сообщила результаты, которые закрывают почти 70-летнюю загадку. В спектре космических лучей есть резкий «излом» — выше энергии 3 ПэВ поток частиц внезапно редеет. Этот изгиб намекал на то, что в Галактике работают разные ускорители, но конкретный источник оставался неизвестен.
Новые данные показали, что за пределом «колена» стоят микроквазары — компактные системы, где черная дыра втягивает вещество звезды-компаньона и выбрасывает его в виде быстрых струй. LHAASO впервые систематически зарегистрировала сверхвысокоэнергетическое гамма-излучение сразу от пяти таких объектов — SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070 и Cygnus X-1.
Гамма-излучение SS 433 совпадает с положением гигантского газового облака, что говорит о столкновениях протонов, разогнанных черной дырой, с окружающей средой. Их энергия превышает 1 ПэВ, а мощность выбросов достигает 10⁻³ Дж/с — величина, сопоставимая с энергией четырех триллионов водородных бомб за секунду. В системе V4641 Sgr гамма-лучи доходят до 0,8 ПэВ, а исходные частицы превышают 10 ПэВ, что делает ее одним из самых мощных ускорителей в Млечном Пути.
Эти результаты показали, что микроквазары способны разгонять частицы до энергий, недоступных остаткам сверхновых, хотя именно сверхновые долго считались главными поставщиками космических лучей. Параллельно LHAASO выполнила самое точное наземное измерение протонного спектра в области «колена». Сложный метод отбора позволил выделить крупную выборку частиц высокой чистоты и обнаружить не переход между степенными законами, как ожидалось, а новую высокоэнергетическую компоненту.
Сопоставив данные LHAASO с измерениями космических экспериментов AMS-02 и DAMPE, исследователи получили информацию, где в Галактике действует множество ускорителей, каждый со своим пределом. «Колено» отражает верхнюю границу тех источников, что отвечают за наиболее энергичную часть спектра, и теперь ясно, что ключевыми среди них являются микроквазары.
Впервые загадочный изгиб спектра удалось связать с конкретным классом объектов — системами с черными дырами, выбрасывающими струи вещества.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ИИ создал первую симуляцию Млечного Пути, состоящую из 100 млрд звезд.
