За более чем 7 лет работы наземной обсерватории HAWC, занимающейся наблюдением космических лучей, учёные обнаружили 98 мощнейших гамма-всплесков за всю историю наблюдений за нашей галактикой. Предполагается, что частицы пришли из одного источника, происхождение которого остаётся неизвестным. В месте, где ожидалось обнаружить источник частиц с рекордно высокой энергией, нет видимых объектов, способных придать им такое ускорение.

В 2015 году в Мексике был введён в эксплуатацию полный массив детекторов обсерватории HAWC (High Altitude Water Cherenkov experiment — Высокогорный эксперимент по изучению эффекта Черенкова). Это массив, состоящий из трёхсот резервуаров, заполненных почти двумястами тоннами воды высочайшей степени очистки. Почти сто лет назад, в 1934 году, советские физики Павел Черенков и Сергей Вавилов открыли эффект слабого свечения в жидкости при взаимодействии с гамма-излучением. Гамма-лучи выбивали электроны и разгоняли их до скоростей, превышающих скорость света в воде, что вызывало свечение.

Детекторы HAWC используют этот принцип для регистрации космических лучей на Земле. Сами гамма-частицы не достигают поверхности планеты. Детекторы фиксируют продукты их распада (взаимодействия) с частицами атмосферы. По траекториям их разлёта можно вычислить энергию исходных гамма-частиц и примерное направление, откуда они прилетели.

Часто высокоэнергетические частицы связывают с понятием природного ускорителя — певатрона. Это комбинация слов "петаэлектронвольт" и "ускорение". Такой уровень энергии предполагает, что частицы могут иметь внегалактическое происхождение, так как они способны преодолевать галактические магнитные поля и покидать галактику. Однако и в нашей галактике есть источники частиц с энергией, близкой к ПэВ, что говорит о наличии «местных» певатронов. Например, Крабовидная туманность — остаток сверхновой, взорвавшейся около тысячи лет назад, считается таким источником.

Певатроном — сверхускорителем частиц — могут быть нейтронные звёзды, чёрные дыры, вспышки сверхновых и другие объекты с мощными магнитными полями. Сложность их обнаружения заключается в том, что магнитные поля искривляют траектории частиц. Тем не менее, это также даёт информацию о мощных физических процессах во Вселенной, которые невозможно воспроизвести в лабораторных условиях на Земле.

Неизвестный источник мощнейших гамма-лучей в центре нашей галактики получил обозначение HAWC J1746-2856. Все 98 зарегистрированных всплесков его излучений превысили энергию 100 ТэВ. «Эти результаты позволяют заглянуть в центр Млечного Пути с энергией на порядок выше, чем когда-либо наблюдалось раньше», — поясняют физики.