В центре Млечного пути открыт источник космических лучей беспрецедентных энергий

В течение более чем 10 лет обсерватория H.E.S.S., расположенная в Намибии и управляемая международной коллаборацией из 42 институтов, находящихся в 12 различных странах, составляла карты центра нашей галактики в сверхвысокоэнергетическом гамма-диапазоне. Источниками этих гамма-лучей являются космические лучи, идущие из центральной области нашей галактики. Подробный анализ последних данных, полученных при помощи обсерватории H.E.S.S., впервые выявил источник этого космического излучения с энергией, никогда прежде не регистрируемой в пределах Млечного пути: сверхмассивная черная дыра, лежащая в центре нашей галактики, вероятно, ускоряет космические лучи до энергий, в 100 раз превышающих энергии, достигаемые в самых мощных земных ускорителях частиц, таких как Большой адронный коллайдер.

Космические лучи представляют собой потоки заряженных частиц сверхвысоких энергий. При движении сквозь межзвездное пространство, которое по всему объему пронизано магнитными полями, эти частицы многократно отклоняются от первоначального направления, и поэтому при регистрации таких частиц обычными средствами наблюдений установить направление на первоначальный источник лучей оказывается практически невозможно. Однако, если космические лучи испускаются источником, расположенным внутри облака молекулярного газа, то столкновения частиц космических лучей с молекулами газов приводят к испусканию гамма-лучей, которые почти не отклоняются магнитными полями при движении этих лучей сквозь Вселенную. Регистрацию именно таких гамма-лучей производит обсерватория H.E.S.S.

В новом исследовании, проведенной командой ученых обсерватории H.E.S.S. под руководством А. Абрамовски, показано, что в центре Млечного пути лежит беспрецедентно мощный космический ускоритель частиц, способный сообщать заряженным частицам энергию, достигающую одного петаэлектронвольта (или 10^15 эВ). Согласно мнению авторов статьи, этим источником является центральная черная дыра Млечного пути, хотя не могут быть исключены полностью также и альтернативные версии, согласно которым, например, этим источником могут оказаться остатки сверхновой или компактное скопление массивных звезд.