Однажды неподалёку от нас произошел взрыв звезды. Теперь ученые обнаружили в её остатках мощный «ускоритель» частиц, что может пролить свет на загадку космических лучей высоких энергий.
Международная команда астрофизиков представила новые подтверждения того, что сравнительно близкий остаток сверхновой может разгонять космические лучи до экстремальных энергий. Речь идет о частицах, движущихся почти со скоростью света и регулярно достигающих Земли, однако их источник оставался темой споров на протяжении десятилетий. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
В центре исследования оказался древний остаток сверхновой SN IC 443 — расширяющееся облако вещества после взрыва массивной звезды. Оно расположено в созвездии Близнецы на расстоянии приблизительно 5 000 световых лет от нас. За прошедшие тысячелетия облако разрослось до 70 световых лет в поперечнике. Если бы IC 443 можно было увидеть невооруженным глазом, оно заняло бы на небе площадь в 50 квадратных угловых минут (для сравнения, полная Луна занимает 30 минут). Из-за неоднородности среды в районе взрыва морфология облака изменчива, и скорость распространения волны в разные стороны варьируется.
Наблюдения в гамма-диапазоне показали, что внутри остатка протоны ускоряются как минимум до суб-пета-энергий — это сотни триллионов электронвольт (1 ПэВ = 1015 эВ). И такие показатели давно предсказывались теорией, согласно которой сверхновые действуют как естественные ускорители частиц в нашей галактике и за её пределами.
Для ученых это особенно значимо: считается, что именно сверхновые обеспечивают значительную часть космических лучей в Млечном Пути. Однако получить прямое подтверждение было сложно — частицы отклоняются магнитными полями и не движутся к нам по прямой.
