Гигантский комплекс телескопов, расположенный в Тибете, впервые запечатлел следы присутствия гамма-лучей сверхвысокой энергии в нашей галактике Млечный путь. Эти находки доказывают существование не обнаруженных до настоящего времени звездных ускорителей, испускающих космические лучи, которые могли двигаться по нашей Галактике на протяжении миллионов лет.
«Мы произвели 23 обнаружения сверхвысокоэнергетических гамма-лучей в нашей галактике Млечный путь, - сказал Казумаса Кавата (Kazumasa Kawata) из Токийского университета, Япония, один из авторов нового исследования. – Энергия самых высокоэнергетических лучей из исследованного в работе набора поставила мировой рекорд, составив почти один петаэлектронвольт».
Это почти на три порядка величины больше, чем энергия любого другого известного человечеству гамма-излучения, индуцируемого космическими лучами – или любыми частицами, разгоняемыми в современных ускорителях частиц на Земле.
Начиная с 1990 г., десятки исследователей из Китая и Японии осуществляли поиски этих неуловимых высокоэнергетических космических гамма-лучей. Коллаборация Tibet ASγ сделала это открытие, используя почти 70 000 квадратных метров площади наземных антенн и подземных мюонных детекторов, расположенных на Тибетском плато, находящемся на высоте порядка 4200 метров над уровнем моря.
Ученые считают, что высокоэнергетическое гамма-излучение образуется в результате взаимодействия между высокоэнергетическими космическими лучами, испускаемыми со стороны самых мощных галактических источников, и газом межзвездного пространства Млечного пути. Обнаружение диффузного гамма-излучения является ключом к пониманию происхождения очень высокоэнергетических космических лучей, которые являются загадкой для ученых со времени их открытия, состоявшегося в 1912 г.
Согласно популярной современной гипотезе, наиболее мощные космические ускорители частиц, называемые PeVatrons («певатроны»), испускают космические лучи с энергией до одного петаэлектронвольта (PeV). В новой работе исследователи не смогли обнаружить сами певатроны, однако доказали их существование, обнаружив космические лучи сверхвысоких энергий, испущенные со стороны таких источников и распространяющиеся в настоящее время по нашей галактике Млечный путь.
Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.