Астрономы открыли источник космического излучения. Фото space-art.co.uk
Космические лучи – потоки высокоэнергетичных протонов, ядер и электронов – были открыты в 1912-м году австрийским физиком Виктором Гессом. С тех пор вот уже 99 лет, ученые пытаются понять, что их порождает. Основной "подозреваемый" назван уже давно – это сверхновые. Кроме них в космосе мало объектов, способных разгонять заряженные частицы до энергий в миллион миллиардов электронвольт. В пользу этого предположения говорили и наблюдения, сделанные космическим зондом НАСА в 2003-м году – с его помощью были получены косвенные свидетельства того, что по крайней мере часть космических лучей получает свое ускорение в областях формирования массивных звезд, где находится около 80% останков сверхновых.
Теперь гамма-телескоп "Ферми" получил прямые, а не косвенные, свидетельства, подтверждающие эту гипотезу. Поскольку рентгеновские лучи, в отличие от космических, почти не изменяют свои траектории, пролетая рядом с крупными массами, то источник, их порождающий, найти намного легче. А источник, рождающий гамму, вполне может ускорять заряженные частицы, превращая их в космические лучи.
Источник оказался внутри "суперпузырей" – огромных облаков горячего разреженного газа, окружающих места рождения массивных звезд. Они возникают из вещества, выбрасываемого звездами – солнечного ветра – и вещества, выбрасываемого сверхновыми. Сначала возникают пузыри, окружающие сравнительно небольшие участки пространства, а в местах, где рождается много массивных звезд, они объединяются в суперпузыри размером в сотни световых лет.
Международная группа ученых решила проверить эту версию и стала изучать суперпузырь в созвездии Лебедя. Спектр идущего оттуда гамма-излучения был жестким, и это говорило о том, что космические лучи, породившие его, находились близко от объекта, который их ускорил, иначе гамма-спектр был бы "мягким", поскольку по дороге к месту рождения гамма-лучей они бы подрастеряли часть своей энергии. Для астрофизиков такой спектр – совершенно недвусмысленное указание на то, что именно оттуда, где родилось гамма-излучение, берут свое начало и космические лучи.
Это место оказалось внутри суперпузыря. Дело осталось за малым – точно указать, что именно порождает космические лучи внутри суперпузырей. Версия есть – это либо ударная волна от взрыва одной сверхновой, либо суперпозиция нескольких таких волн. Правда, тут есть одно "но" – ударные волны от сверхновых при всей своей грандиозности не могут ускорить частицы до максимально наблюдаемых энергий в космических лучах – десять в двадцатой степени электронвольт.