ПЕКИН – Учени, използващи китайската Голяма обсерватория за въздушни дъждове на голяма височина (LHAASO), откриха, че черните дупки, поглъщащи материал от техните спътни звезди и произвеждащи струи, действат като мощни ускорители на частици и може да играят ключова роля в производството на високоенергийни космически лъчи в Млечния път.
„Изследванията не само разкриват ключовите механизми зад произхода на космическите лъчи, но също така подобряват разбирането ни за екстремните физически процеси на системите с черни дупки“, каза Цао Жен, главен изследовател на LHAASO и академик на Китайската академия на науките (CAS).
Космическите лъчи са заредени частици от космоса, съставени главно от протони. Произходът на космическите лъчи е един от най-важните гранични въпроси в съвременната астрофизика.
Измерванията на космическите лъчи през последните десетилетия разкриха повратна точка около 3 PeV (пета-електрон волта) в енергийния спектър, наречена „коляно“, защото формата му наподобява колянна става. Произходът на космическите лъчи в района на „коляното“ е една от най-интригуващите теми в изследванията на космическите лъчи през последните години.
Изследователският екип на LHAASO установи, че микроквазарите, задвижвани от натрупване върху системи с черни дупки, са мощни ускорители на частици в Млечния път и вероятно са източниците на „коляното“.
Изследването, проведено от изследователи от Института по физика на високите енергии на CAS, Университета Нанкин, Китайския университет за наука и технологии, Университета La Sapienza в Рим и други институции, беше публикувано в National Science Review and Science Bulletin в неделя.
Черните дупки, сред най-енигматичните обекти във Вселената, генерират релативистични джетове, когато натрупват материал от спътникови звезди в двойни системи, образувайки „микроквазари“, обясниха учените.
В това изследване LHAASO систематично открива ултрависоко енергийни гама лъчи от пет микроквазара.
Например, анализът на микроквазара SS 433 показа, че енергията на протоните в тази система надвишава 1 PeV, с изходна мощност за секунда, еквивалентна на енергията, освободена от 400 трилиона от най-мощните водородни бомби.
Енергията на гама-лъчите от микроквазара V4641 Sgr достигна 0,8 PeV, което показва, че родителските частици, генериращи тези гама-лъчи, вероятно са имали енергии над 10 PeV.
Тези резултати доказват, че микроквазарите са значителни ускорители на частици PeV в Млечния път, каза Цао.
За да разберем напълно „коляното“ на спектъра на космическите лъчи, прецизните измервания на енергийните спектри на различни видове космически лъчи, включително съответните им „колена“, са от съществено значение, каза Цао.
Разположен на планина на надморска височина от около 4410 метра в югозападната китайска провинция Съчуан и покриващ площ от 1,36 квадратни километра, LHAASO се използва за наблюдение и изследване на космическите лъчи.
Използвайки своето водещо в света наземно оборудване за наблюдение на космически лъчи, LHAASO разработи многопараметрични техники за измерване. Измерването разкри структура на енергийния спектър, която беше напълно неочаквана.
Новото откритие не само бележи значителен напредък в разрешаването на дългогодишната мистерия за произхода на „коляното“, която озадачаваше академичната общност от близо 70 години, но също така предлага решаващи наблюдателни доказателства за разбирането на ролята на черните дупки като източник на космическите лъчи, каза Цао.
LHAASO, който е проектиран, конструиран и се управлява от китайски учени, пое водеща роля в изследванията на високоенергийните космически лъчи поради своята чувствителност както при астрономическото изследване на гама-лъчи, така и при прецизните измервания на космическите лъчи. Той постигна серия от открития, които имат глобално въздействие, като по този начин допринасят за разбирането на екстремните физически процеси във Вселената, добави Цао.
Източник https://bccci.net/bg/feed/