Astronomlar uzoq vaqtdan beri bizning galaktikamizda yuqori energiyali kosmik nurlar qaerdan paydo bo'lishi haqida o'ylashdi. Observatoriya yordamida yangi kuzatishlar Yuqori balandlikdagi suv Cherenkov tajribasi (HAWC) deyarli imkonsiz nomzodni topdi: aks holda, ulkan molekulyar bulut odatiy hodisa.
Kosmik nurlar umuman nurlar emas, balki koinot bo'ylab deyarli yorug'lik tezligida harakatlanadigan mayda zarralardir. Ular elektronlar, protonlar yoki hatto og'irroq elementlarning ionlaridan iborat bo'lishi mumkin. Ular kosmosdagi barcha turdagi yuqori energiyali jarayonlarda, o'ta yangi yulduzlarning portlashlaridan yulduzlarning qo'shilishigacha va hatto qora tuynuk gazni yutganda ham yaratiladi. Kosmik nurlar turli xil energiyalarda keladi va umuman olganda, yuqori energiyali kosmik nurlar ularning quyi energiyali qarindoshlariga qaraganda kamroq tarqalgan. Bu nisbat ma'lum energiyada - 10 ^ 15 elektron voltda juda oz o'zgaradi - bu "tizza" deb ataladi. Elektron volt yoki eV - bu zarracha fiziklari energiya darajasini o'lchashni yoqtiradigan usul. Taqqoslash uchun, Yerdagi eng kuchli zarrachalar kollayderi Katta adron kollayderi 13×10^12 eV ga yetishi mumkin, bu ko'pincha 13 teraelektron volt yoki 13 TeV sifatida belgilanadi.
10-15 eV dan yuqori energiyaga ega kosmik nurlar kutilganidan ancha kam uchraydi. Bu astronomlarni ushbu energiya darajasidagi va undan yuqori bo'lgan har qanday kosmik nurlar galaktikadan tashqaridan keladi, degan fikrga olib keldi, Somon yo'lidagi jarayonlar esa 10-15 eV gacha bo'lgan kosmik nurlarni ishlab chiqarishga qodir. Ushbu kosmik nurlarni yaratgan har qanday narsa "peta" diapazonida bo'ladi va shuning uchun bizning eng yaxshi zarracha tezlatgichlarimizdan - galaktikada aylanib yuradigan tabiiy "pevatronlardan" 1000 marta kuchliroqdir.
Vazifa oddiy: Somon yo'lida PEV miqyosli kosmik nurlar manbasini toping. Ammo ularning energiyasiga qaramay, ularning kelib chiqishini aniqlash qiyin. Buning sababi shundaki, kosmik nurlar zaryadlangan zarralardan iborat va yulduzlararo bo'shliqda harakatlanadigan zaryadlangan zarralar bizning galaktikamizning magnit maydoniga ta'sir qiladi. Demak, osmonning ma’lum bir yo‘nalishidan kelayotgan yuqori energiyali kosmik nurni ko‘rsangiz, haqiqatda uning qayerdan kelgani haqida hech qanday tasavvurga ega bo‘lmaysiz – uning yo‘li Yerga bo‘lgan sayohati chog‘ida burilib, burilib ketgan. Ammo biz to'g'ridan-to'g'ri kosmik nurlarni qidirish o'rniga, ularning qarindoshlarini izlashimiz mumkin.
Kosmik nurlar tasodifan yulduzlararo gaz bulutiga tegsa, ular radiatsiyaning yuqori energiyali shakli bo'lgan gamma nurlarini chiqarishi mumkin. Bu gamma nurlari galaktika boʻylab toʻgʻri chiziq boʻylab oʻtib, ularning kelib chiqishini bevosita aniqlash imkonini beradi. Shuning uchun, agar biz kuchli gamma-nur manbasini ko'rsak, biz PEV kosmik nurlarining yaqin manbalarini izlashimiz mumkin.
Shuningdek, qiziqarli:
- Neytron yulduzlari oltin va platina merosini qoldiradi
- Issiq neytron yulduzlarini sovutishga nima yordam beradi?
Ushbu usul Meksikaning janubi-markazidagi Sierra Negra vulqonida joylashgan HAWC yordamida bir guruh tadqiqotchilar tomonidan qo'llanilgan. HAWC o'ta toza suv bilan to'ldirilgan tanklar yonida osmonga "qaraydi". Yuqori energiyali zarralar yoki radiatsiya suv omborlariga tushganda, ular ko'k chiroq chiqaradi, bu astronomlarga osmondagi manbani kuzatish imkonini beradi.
Yaqinda arXiv jurnalida chop etilgan maqolada astronomlar 200 TeV dan ortiq gamma nurlari manbasini aniqladilar, uni faqat kuchliroq kosmik nurlar hosil qilishi mumkin - PEV shkalasiga yetib boruvchi kosmik nurlar turi. HAWC J1825-134 deb nomlangan manba taxminan Galaktikaning markazida joylashgan. HAWC J1825-134 bizga noma'lum kosmik nurlar manbai tomonidan yoritilgan yorqin gamma-nurlari patchi sifatida ko'rinadi - ehtimol Somon Yo'lidagi eng kuchli ma'lum kosmik nurlar manbai.
Bir nechta keng tarqalgan yuqori energiyali kosmik nurlar manbalari HAWC J1825-134 dan bir necha ming yorug'lik yili masofasida joylashgan, ammo ularning hech biri signalni osongina tushuntira olmaydi. Misol uchun, galaktika markazining o'zi kuchli kosmik nurlarning ma'lum generatoridir, ammo u HAWC J1825-134 dan bu o'lchovlarga tegishli bo'lishi uchun juda uzoqdir. Ba'zi o'ta yangi yulduzlar qoldiqlari mavjud va o'ta yangi yulduzlar, shubhasiz, juda kuchli. Ammo HAWC J1825-134 mintaqasidagi barcha o'ta yangi yulduzlar uzoq vaqt oldin portlagan - bu yuqori energiyali kosmik nurlarni hozir ishlab chiqarish uchun juda uzoq vaqt oldin.
Pulsarlar - massiv yulduzlar yadrolarining zich, tez aylanadigan qoldiqlari - shuningdek, ko'p miqdorda kosmik nurlar hosil qiladi. Ammo ular ham gamma-nurlanish manbasidan - pulsardan keladigan elektronlar va protonlarning energiyasidan juda uzoqda - ular gamma nurlanish chiqadigan joyga minglab yorug'lik yillarini bosib o'tish uchun etarli darajada baland emas.
Ajablanarlisi shundaki, bu rekord darajadagi kosmik nurlarning manbai ulkan molekulyar bulutdan boshqa narsa emas edi. Bu bulutlar galaktikada aylanib yuradigan chang va gaz bilan to'ldirilgan ulkan, qo'pol jonzotlardir. Ba'zan ular qisqaradi va yulduzga aylanadi, lekin aks holda ular milliardlab yillar davomida jim va bo'sh qolishi mumkin.
Bulut majmuasi ichida yangi tug'ilgan yulduzlar to'plami joylashgan, lekin hatto eng hayoliy va eng shovqinli yosh yulduzlar ham bunday kosmik nurlarni uchirish uchun etarli darajada kuchli deb hisoblanmaydi. Tadqiqotchilarning o‘zlari bu bulut buni qanday qilishini bilmasliklarini tan olishadi, lekin qandaydir tarzda, hech kim e’tibor bermaganida, u butun galaktikadagi eng kuchli zarrachalarni hosil qilgan.
Shuningdek o'qing:
- Materiyaning yangi holatida g'alati neytral elektron topildi
- Sun'iy intellektning koinotni o'rganishda bizga yordam berishining beshta usuli