За допомогою спеціальних телескопів дослідники як ніколи раніше спостерігали за природним космічним прискорювачем частинок. Спостереження, зроблені за допомогою гамма-обсерваторії HESS (High Energy Stereoscopic System) у Намібії, вперше дозволили побачити прискорення частинок у зоряному процесі, що називається новою зорею. Він включає потужні виверження на поверхні білого карлика.
Під час виверження RS Змієносця дослідники вперше змогли простежити за розвитком нової зорі в режимі «реального часу». Це дозволило вченим спостерігати та вивчати прискорення космічних частинок, якби вони дивилися фільм. Дослідники змогли виміряти високоенергетичне гамма-випромінювання впродовж місяця після вибуху.
Нова створює ударну хвилю, яка пронизує довкілля, захоплюючи у себе частинки та розганяючи їх до екстремальних енергій. Дивно, але нова RS Змієносця, мабуть, змушує частинки прискорюватися до швидкостей, близьких до світлових. Це відкриття було опубліковане в журналі Science.
Повторна нова
Білі карлики — це старі зорі, що «згоріли» та схлопнулися і перетворилися на надзвичайно компактні об’єкти. Повторна нова відбувається, коли білий карлик перебуває у подвійній системі з великою зорею і збирає матеріал від більш потужного компаньйона через свою гравітацію. Потім відбувається вибух у зовнішніх шарах червоного гіганта. Він викликається термоядерною реакцією матеріалу, що акреціював на білий карлик. RS Змієносця — одна з таких повторних нових. Кожні 15-20 років на його поверхні відбувається потужний вибух.
«Зорі, що утворюють таку подвійну систему, розташовані приблизно на такій відстані одна від одної, як Земля і Сонце. Останній такий вибух у RS Змієносця спостерігався у серпні 2021 року», — пояснює Елісон Мітчелл, дослідник з Університету Фрідріха-Олександра в Ерлангені-Нюрнберзі та головний дослідник програми HESS Nova.
Природний прискорювач частинок
Дослідницька група зауважила, що частинки були прискорені до енергій у кілька сотень разів вище, ніж раніше спостерігались у нових. Крім того, енергія, що виділяється в результаті вибуху, надзвичайно ефективно перетворювалася на прискорені протони та важкі ядра. Отже, прискорення частинок досягало максимальних швидкостей, розрахованих у теоретичних моделях.
За словами Руслана Конно, одного з провідних авторів дослідження та докторанта DESY у Цойтені, спостереження того, що теоретична межа прискорення частинок дійсно може бути досягнута у справжніх космічних ударних хвилях, має велике значення для астрофізики. Це передбачає, що процес прискорення може бути таким же ефективним у їхніх набагато екстремальніших родичах, наднових.
«Це вперше, коли ми можемо проводити такі спостереження. Це дозволить нам отримати ще більш точне уявлення про те, як улаштовані космічні вибухи. Ми можемо, наприклад, виявити, що нові зорі роблять свій внесок у всюдисуще море космічних променів і, отже, значно впливають на динаміку свого безпосереднього оточення», — пояснює Дмитро Хангулян, астрофізик-теоретик з Університету Ріккьо в Токіо, Японія.
Нагадаємо, що раніше у глибокому космосі був зафіксований гігантський вибух загадкової природи.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
