Chińscy naukowcy odkryli źródło najjaśniejszego w historii promieniowania kosmicznego

Zdjęcie promocyjne wyników badań naukowych
Obserwatorium Promieniowania Kosmicznego LHAASO w prowincji Syczuan zaobserwowało gigantyczną ultrawysokoenergetyczną strukturę w kształcie bańki emanującą promieniowanie gamma w regionie gwiazdozbioru łabędzia i jako pierwsi na świecie odkryli obiekt promieniujący o sile wyższej niż 10 kwadrylionów elektronowoltów. 26 lutego wynik badania opublikowany został w czasopiśmie naukowym Science Bulletin.

Na zdjęciu symulacja gigantycznej bańki emanującej promieniowanie gamma o ultrawysokiej energii.Zdjęcie: thepaper.cn
Odkryty przez naukowców gigantyczny bąbel energii ma średnicę około 1000 lat świetlnych, a jego jądro znajduje się około 5000 lat świetlnych od nas. Dzięki badaniu wnętrza bańki naukowcy uważają, że w środku znajduje się akcelerator lub źródło promieni kosmicznych, które nieustannie wytwarza promienie o energii ponad 10 kwadrylionów elektronowoltów. Dzięki swoim badaniom naukowcy wydedukowali, wewnątrz kulistej struktury znajduje się skupisko masywnych gwiazd. Bąbel nazywany fachowo asocjacją gwiazdową może być źródłem kolejnych wyładowań promieni kosmicznych.

Na zdjęciu symulacja tworzenia się ultrawysokoenergetycznych promieni w przestrzeni kosmicznej. Zdjęcie: thepaper.cn

Po dalszej analizie naukowcy odkryli, że asocjacja gwiazdowa jest gęstym skupiskiem gwiazd o temperaturze powierzchni od 15 000 do 35 000 stopni Celsjusza. Intensywność promieniowania tych gwiazd jest setki, a nawet miliony razy większa niż ta pochodząca od Słońca. Ogromna siła promieniowania jest w stanie zdmuchnąć materiał z powierzchni gwiazd, tworząc tym samym silne wiatry gwiazdowe, które mogą osiągać prędkość do 3000 kilometrów na sekundę. Zderzenia wiatrów gwiazdowych z otaczającymi ciałami niebieskimi oraz gwałtowne zderzenia pomiędzy różnymi wiatrami gwiazdowymi tworzą ekstremalnie potężne wyładowania, co skutkuje powstawaniem potężnych naturalnych akceleratorów cząstek. Dzięki analizom naukowcy potwierdzili, że bańka to akcelerator promieniowania kosmicznego lub obiekt, w którym ono powstaje. Odkrycie jest pierwszym tego rodzaju na całym świecie. W przyszłości Obserwatorium Promieniowania Kosmicznego LHAASO wykryje więcej źródeł akceleracji promieni kosmicznych o energii 10 kwadrylionów elektronowoltów lub nawet wyższej, to ma nas przybliżyć do rozwiązania zagadki pochodzenia promieni kosmicznych w Drodze Mlecznej.

Na zdjęciu symulacja deszczu promieniowania gamma o ultrawysokiej energii na Ziemię. Zdjęcie: thepaper.cn
Obserwatorium Promieniowania Kosmicznego LHAASO zlokalizowane na górze Haizi na wysokości 4 410 metrów nad poziomem morza w mieście Inacheng w prowincji Syczuan. Jest największym chińskim obiektem służącym do obserwacji i badania promieniowania kosmicznego. Obserwatorium to składa się z 5 216 detektorów cząstek elektromagnetycznych, składających się z 1 188 detektorów mionów. Centrum posiada również 18 szerokokątnych teleskopów Czerenkowa, a 78 000 metrów kwadratowych zajmuje wodą wypełniona detektorami Czerenkowa. Obserwatorium zostało oddane do użytku w lipcu roku 2021, a w 2023 roku z powodzeniem przeszło inspekcje. Obiekt jest najbardziej czułym urządzeniem do wykrywania promieniowania gamma o ultrawysokiej energii na świecie.