Астрономдор көптөн бери биздин галактикада жогорку энергиялуу космостук нурлар кайдан пайда болот деп ойлонуп келишкен? Обсерваториянын жардамы менен жаңы байкоолор Бийик тоолуу суу Черенков эксперименти (HAWC) дээрлик мүмкүн эмес талапкерди ачты: антпесе, гиганттык молекулалык булут - жалпы көрүнүш.
Космикалык нурлар – бул нурлар эмес, тескерисинче, ааламды дээрлик жарык ылдамдыгы менен кыдырып жүргөн кичинекей бөлүкчөлөр. Алар электрондордон, протондордон, атүгүл оор элементтердин иондорунан турушу мүмкүн. Алар космостогу ар кандай жогорку энергиялуу процесстерде, супернова жарылуусунан жылдыздардын биригүүсүнө чейин жана ал тургай кара тешик газды соргондо да жаралат. Космикалык нурлар энергиянын ар түрдүү болот жана жалпысынан айтканда, жогорку энергиялуу космостук нурлар азыраак энергиялуу аталаштарына караганда аз кездешет. Бул катыш белгилүү бир энергияда - 10^15 электрон вольтто өтө аз өзгөрөт, ал "тизе" деп аталат. Электрондук вольт, же эВ, жөн гана бөлүкчөлөрдүн физиктери энергиянын деңгээлин өлчөөнү жакшы көрүшөт. Салыштыруу үчүн, Жердеги эң күчтүү бөлүкчөлөрдүн коллайдери, Чоң Адрон Коллайдери 13×10^12 эВ жетиши мүмкүн, ал көбүнчө 13 тераэлектрондук вольт же 13 ТеВ деп белгиленет.
Энергиясы 10-15 эВ жогору болгон космостук нурлар күтүлгөндөн алда канча сейрек кездешет. Бул астрономдорду бул энергетикалык деңгээлдеги жана андан жогору болгон ар кандай космостук нурлар галактиканын сыртынан келет, ал эми Саманчынын жолундагы процесстер 10-15 эВ чейин жана анын ичинде космостук нурларды чыгарууга жөндөмдүү деп ишенүүгө алып келди. Бул космостук нурларды жаратып жаткандардын баары "пета" диапазонунда болот, демек биздин эң мыкты бөлүкчөлөрдүн тездеткичтеринен - галактикада роумингде жүргөн табигый "певатрондордон" 1000 эсе күчтүү болот.
Миссиясы жөнөкөй: Саманчынын жолунда PEV масштабдуу космостук нурлардын булагын табуу. Бирок алардын энергиясына карабастан, алардын келип чыгышын аныктоо кыйын. Себеби, космостук нурлар заряддуу бөлүкчөлөрдөн турат жана жылдыздар аралык мейкиндикте жүргөн заряддуу бөлүкчөлөр галактикабыздын магнит талаасына реакция жасашат. Ошентип, сиз асманда белгилүү бир багыттан келе жаткан жогорку энергиялуу космостук нурларды көргөндө, чындыгында анын кайдан келгенин билбей каласыз - анын жолу Жерге сапарында бурмаланып, бурмаланган. Бирок биз түздөн-түз космостук нурларды издөөнүн ордуна, алардын жакындарын издесек болот.
Космостук нурлар кокусунан жылдыздар аралык газ булутуна тийгенде, алар радиациянын жогорку энергиялуу түрү болгон гамма нурларын чыгара алышат. Бул гамма нурлары түз сызык менен галактика аркылуу өтүп, алардын келип чыгышын түздөн-түз аныктоого мүмкүндүк берет. Ошондуктан, эгерде биз күчтүү гамма-нур булагын көрсөк, анда биз PEV космостук нурлардын жакын булактарын издей алабыз.
Ошондой эле кызыктуу:
- Нейтрон жылдыздары алтын жана платинанын мурасын калтырат
- Ысык нейтрон жылдыздарын муздатууга эмне жардам берет?
Бул ыкманы Мексиканын түштүк-борборундагы Сьерра-Негра вулканында жайгашкан HAWCди колдонгон изилдөөчүлөр тобу колдонгон. HAWC ультра таза сууга толтурулган цистерналардын жанында асманды "карайт". Суу сактагычтарга жогорку энергиялуу бөлүкчөлөр же радиация түшкөндө, алар көк жарыкты бөлүп жаркырап, астрономдорго асмандагы булакты байкоого мүмкүндүк берет.
Жакында arXiv журналында жарыяланган макалада майда-чүйдөсүнө чейин астрономдор 200 TeV ашкан гамма нурларынын булагын аныкташты, аны андан да күчтүү космостук нурлар – PEV шкаласына жеткен космостук нурлар гана чыгара алат. HAWC J1825-134 деп аталган булак болжол менен Галактиканын борборуна карай жайгашкан. HAWC J1825-134 бизге кандайдыр бир белгисиз космостук нурлардын булагы менен жарыктандырган жаркыраган гамма-нурлары катары көрүнөт - Саманчынын жолундагы эң күчтүү белгилүү космостук нур булагы.
Бир нече кеңири таралган жогорку энергиялуу космостук нурлардын булагы HAWC J1825-134 бир нече миң жарык жылынын ичинде, бирок алардын бири да сигналды оңой түшүндүрө албайт. Мисалы, галактикалык борбордун өзү интенсивдүү космостук нурлардын белгилүү генератору, бирок бул өлчөөлөргө тиешелүү болушу үчүн HAWC J1825-134 өтө алыс. Кээ бир супернова калдыктары бар жана суперновалар, албетте, абдан күчтүү. Бирок HAWC J1825-134 аймагындагы бардык суперновалар көп убакыт мурун жарылган - бул жогорку энергиялуу космостук нурларды азыр өндүрүү үчүн өтө эле көп убакыт мурун.
Пульсарлар — массивдуу жылдыздардын өзөктөрүнүн жыш, тез айланган калдыктары — ошондой эле көп сандагы космостук нурларды пайда кылышат. Бирок алар да гамма-нурлануунун булагынан - пульсардан келген электрондордун жана протондордун энергиясынан өтө алыс жайгашкан - алар гамма-нурлануу бөлүнүп чыккан жерге миңдеген жарык жылдарын басып өтүүгө жетиштүү эмес.
Таң калыштуусу, бул рекорддук космостук нурлардын булагы алп молекулалык булуттан башка эч нерсе эмес болуп чыкты. Бул булуттар галактиканы кыдырып жүргөн чаңга жана газга толгон алп, олдоксон жандыктар. Кээде алар жыйрылып, жылдызга айланат, бирок антпесе миллиарддаган жылдар бою тынч жана бош бойдон кала алышат.
Булут комплексинин ичинде жаңы төрөлгөн жылдыздардын кластери бар, бирок эң кооз жана эң үндүү жаш жылдыздар да мындай космостук нурларды учурууга жетишерлик күчтүү деп эсептелбейт. Изилдөөчүлөрдүн өздөрү бул булуттун муну кантип жасаганын билишпей турганын моюнга алышат, бирок кандайдыр бир жол менен, эч ким көңүл бурбай турганда, ал бүт галактикадагы эң күчтүү бөлүкчөлөрдү жаратты.
Ошондой эле окуңуз:
- Заттын жаңы абалында кызыктай нейтралдуу электрон табылды
- Жасалма интеллекттин беш жолу космосту изилдөөдө жардам берет