天文学者は天の川で最も強力な宇宙線の自然加速器を発見しました

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Anonim
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はくちょう座の赤外線マップに重ねられたガンマ線データ(色は強度を示します)。

地上のチェレンコフ望遠鏡HAWCは、天の川銀河で最も強力な宇宙線の自然加速器を発見しました。これは、白鳥の繭のスーパーバブル内の若い星団であることが判明しました。強力な恒星風の衝突が、陽子の10〜1000テラエレクトロンボルトのエネルギーへの加​​速の原因である可能性があると想定されています。記事はジャーナルNatureに掲載されました。

宇宙線のすべての成分のエネルギースペクトルを構築すると、いくつかのねじれが見られます。そのうちの1つ(物理学者は「ひざ」と呼びます)は、数ペタエレクトロンボルトの領域にあります。天体物理学者は、地上の粒子加速器の限界能力に近い「ひざ」の性質に長い間関心を持ってきました。このような粒子(ペバトロン)の発生源は天の川内にある必要があり、超新星残骸、パルサー、若い星のクラスター、または超大質量ブラックホールが存在する天の川の中心近くの領域である可能性があると考えられています。 。しかし、宇宙線の高エネルギー粒子の特定のソースを検索するプロセスはかなり面倒であり、今日、観測データはほとんどありません。

ミシガン工科大学のPetraHuentemeyerが率いる天文学者のグループは、HAWC望遠鏡(高高度水チェレンコフ)を使用して、シグナスコクーンとして知られる天の川の星形成領域から1〜100テラエレクトロンボルトのガンマ量子が検出されたことを報告しました。宇宙線と地球の大気との相互作用から生じる二次粒子からのチェレンコフ放射を検出します。

「はくちょう座」は、はくちょう座の太陽から4、6千光年の距離にある、直径約180光年の巨大な星が活発に形成されている領域の周りにあるスーパーバブルです。はくちょう座OB2とNGC6910の2つの若い星団が含まれています。

科学者たちは、登録されたガンマ量子は、はくちょう座OB2クラスターに由来する10〜1000テラエレクトロンボルトのエネルギーを持つ宇宙線陽子によって生成されるという結論に達しました。粒子の加速はスーパーバブル内で発生し、強力な恒星風の衝突に関連している可能性があると考えられます。さらに、白鳥繭は、相互作用の結果として形成されたイオンのベータ崩壊中に高エネルギーニュートリノを放出することもできます。星間ガスを伴う宇宙線陽子。

したがって、この領域は、私たちの銀河で最も強力な既知の天然粒子加速器と見なすことができます。 SWGO(南広視野ガンマ線天文台)とLHAASO(大高高度エアシャワー天文台)からの高エネルギーガンマ線の将来​​の観測は、の寄与を決定するために使用できるより多くの観測データを提供することが期待されます。他の星団は銀河宇宙線に集まります。

先ほど、天体物理学者が高エネルギー宇宙線の到来方向に不均一性を発見し、その中のヘリウム同位体の比率を測定し、宇宙線がどのようにして月をガンマ範囲で明るく輝かせたかについて話しました。

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