Астрономы обнаружили свет самой высокой энергии, когда-либо наблюдавшийся от пульсара
Астрономы заметили гамма-лучи чрезвычайно высокой энергии, исходящие от пульсара. Необычайно высокая энергия этого излучения бросает вызов нашим моделям этих странных звезд и тому, как они ускоряют частицы.
Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды с мощными магнитными полями. Астрономы обнаружили тысячи из них, но известно, что только четыре излучают гамма-лучи, достаточно мощные, чтобы их можно было обнаружить наземными телескопами. Из этих четырех только один излучает гамма-лучи, состоящие из фотонов с энергией выше одного тераэлектронвольта (ТэВ) — примерно с кинетической энергией летающего комара, что довольно много для элементарной частицы. Этот пульсар называется Вела.
Араче Джаннати-Атаи из Парижского университета Сите во Франции и его коллеги обнаружили, что пульсар Вела еще более необычен, чем мы думали. Они наблюдали его с помощью массива телескопов в Намибии, называемого Стереоскопической системой высоких энергий, и обнаружили, что он излучает гамма-лучи с энергией, превышающей 20 ТэВ, что примерно в 20 раз более энергично, чем излучение самой высокой энергии, наблюдаемое от любого другого пульсара.
Наши нынешние объяснения того, как пульсары ускоряют частицы, не могут полностью объяснить это. Кроме того, то, как мы обнаруживаем гамма-лучи через другие частицы, образующиеся при взаимодействии с атмосферой Земли, означает, что они могут иметь даже более высокие энергии, чем20 ТэВ – у нас просто недостаточно данных, чтобы знать наверняка. «Мы устанавливаем нижний предел энергии частиц с самой высокой энергией, и это уже сложно для существующих моделей», — говорит Джаннати-Атаи. «Но даже если мы выйдем за пределы 20 ТэВ, на данный момент у нас нет никаких признаков энергии отсечки».
Существуют две конкурирующие модели ускорения фотонов пульсарами, обе из которых включают в себя столкновение высокоэнергетических электронов с фотонами более низкой энергии, из которых состоят гамма-лучи. Разница сводится к тому, как эти электроны в первую очередь ускоряются: либо отбрасываются от пульсара из-за взаимодействия с его магнитным полем, либо разворачиваются до высоких скоростей, следуя за быстрым вращением пульсара. Но каждую из этих моделей трудно согласовать с этими вновь обретенными гамма-лучами, поскольку нет очевидного верхнего предела их энергии. «Как и где ускоряются электроны – вот в чем вопрос», – говорит Джаннати-Атаи. Пока мы не выясним это, мы не сможем полностью понять пульсары, как они влияют на свое окружение и почему пульсар Вела производит такое необычно интенсивное излучение.
Обсудим?
Смотрите также:
