В сердце Млечного Пути, затруднительном для наблюдения из-за активной среды, расположена сверхмассивная черная дыра, окружённая необычными космическими явлениями. Недавно международная группа исследователей под руководством Лос-Аламосской национальной лаборатории сделала важное открытие, обнаружив гамма-лучи очень высокой энергии из этого загадочного региона.
Важнейшее открытие, связанное с гамма-лучами
Гамма-лучи — это формы электромагнитного излучения, подобные свету, но более энергичные. Часто появляются из-за бурных космических событий, таких как взрывы сверхновых или столкновения частиц на огромной скорости.
Недавно исследователи наблюдали около сотни гамма-излучений с энергией более 100 тераэлектронвольт. Это значительное достижение. Место происхождения этих гамма-лучей определили в области, известной как хребет Галактического центра, где происходят экстремальные явления. Область вокруг галактического центра заполнена горячим плотным газом, что обычно делает прямое наблюдение крайне затруднительным. Именно поэтому обнаружение гамма-излучения так важно: оно дает подсказки о процессах, происходящих в этой враждебной среде.
Исследователи подтверждают существование источника энергии, названного PeVatron, который способен ускорять частицы до высочайших энергий. Ее изучение пока не завершено, но предположительно связь с бурными космическими событиями около сверхмассивной черной дыры: слиянием черных дыр или гибелью звезд в результате сверхновой.
Обсерватория HAWC: важный инструмент
Чтобы осуществить этот прорыв, учёные применили обсерваторию HAWC (High-Altitude Water Cherenkov), находящуюся на высоте 4000 метров на вулкане Сьерра-Негра в Мексике. Такая высота снижает помехи со стороны земной атмосферы, которая может ослаблять гамма-сигналы.
Обсерватория HAWC состоит из 300 бункеров, наполненных водой. В каждом бункере установлены светочувствительные детекторы, фотоумножители. При попадании в атмосферу Земли высокоэнергетических частиц — гамма-лучей — происходит взаимодействие с воздушными частицами, приводящее к образованию каскада вторичных частиц. Это явление известно как эффект Вавилова — Черенкова.
Поток заряженных частиц, движущихся быстрее света через воду, вызывает черенковское излучение – голубой свет.
Излучение ценно для исследователей, так как позволяет обнаруживать и анализировать частицы, созданные гамма-лучами.
Измерения количества и временного распределения голубого света в каждом бункере дают информацию об энергии и направлении происхождения гамма-лучей.
Теперь исследователи Расширьте свои открытия с помощью новых установок, таких как Южная широкопольная обсерватория гамма-лучей, строительство которой ведется в Чили. Этот технологический прогресс позволит более точно наблюдать за центром Млечного Пути и узнать больше о тайнах, окружающих его.