Японские астрофизики подтвердили, что объект LHAASO J1912+1014u в созвездии Орла является протонным «певатроном» — природным космическим ускорителем, разгоняющим протоны до энергий свыше одного петаэлектронвольта. Это превышает возможности Большого адронного коллайдера. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Что такое певатрон

Певатрон — это космический объект, способный разгонять частицы до энергий порядка петаэлектронвольт (10¹⁵ эВ). Для сравнения, Большой адронный коллайдер работает с энергиями на порядки ниже. Такие природные ускорители давно ищут в нашей галактике, поскольку они помогают объяснить происхождение самых энергичных космических лучей.

Как подтвердили природу источника

Источник был обнаружен в 2024 году. Команда под руководством Цунэфуми Мидзуно из Хиросимского центра астрофизических исследований объединила данные сразу нескольких обсерваторий: гамма-телескопов Tibet AS и LHAASO, орбитального телескопа Fermi-LAT, радиообзора FUGIN на 45-метровом телескопе Нобеяма и рентгеновской обсерватории Chandra.

Три независимых наблюдения указали именно на протонное, а не электронное происхождение излучения:

  • Гамма-сигнал плавно охватывает очень широкий диапазон — от сотен тераэлектронвольт до 400 мегаэлектронвольт. Такой разброс трудно объяснить чисто электронным механизмом.
  • Распределение гамма-излучения в гигаэлектронвольтном диапазоне точно совпадает с картой межзвёздного газа по данным FUGIN. Это ожидаемо, если протоны сталкиваются с газом.
  • Обсерватория Chandra зафиксировала лишь очень слабое рентгеновское излучение. Источники, где ускоряются электроны, обычно светят в рентгене гораздо сильнее.

Что дальше

Исследователи планируют изучить ещё несколько десятков похожих объектов в Млечном Пути. Это поможет понять, насколько распространены такие природные ускорители частиц в нашей галактике и какую роль они играют в формировании космических лучей высоких энергий.

Вкратце

Японские учёные подтвердили, что источник LHAASO J1912+1014u в созвездии Орла является протонным певатроном — природным ускорителем, разгоняющим протоны свыше 1 петаэлектронвольта. Это мощнее Большого адронного коллайдера. Вывод основан на данных нескольких обсерваторий, которые указывают на протонную, а не электронную природу излучения. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal.