С помощью специальных телескопов исследователи как никогда ранее наблюдали за космическим ускорителем частиц. Наблюдения, сделанные с помощью гамма-обсерватории HESS (High Energy Stereoscopic System) в Намибии, впервые позволили увидеть ускорение частиц в звездном процессе, называемом новой звездой. Он включает в себя мощные извержения на поверхности белого карлика.
Во время извержения RS Змееносца исследователи впервые смогли проследить за развитием новой звезды в режиме «реального времени». Это позволило им наблюдать и изучать ускорение космических частиц, как если бы они смотрели фильм. Исследователи смогли измерить высокоэнергетическое гамма-излучение в течение месяца после взрыва.
Новая создает ударную волну, которая пронизывает окружающую среду, увлекая за собой частицы и разгоняя их до экстремальных энергий. Удивительно, но повторная новая RS Змееносца, по-видимому, заставляет частицы ускоряться до скоростей, близких к световым. Это открытие было опубликовано в журнале Science.
Повторная новая
Белые карлики — это сгоревшие старые звезды, которые схлопнулись и превратились в чрезвычайно компактные объекты. Повторная новая происходит, когда белый карлик находится в двойной системе с большой звездой и собирает материал от более массивного компаньона из-за своей гравитации. Затем происходит взрыв во внешних слоях красного гиганта. Он вызывается термоядерной реакцией материала, аккрецировавшего на белый карлик. RS Змееносца — одна из таких повторяющихся новых. Каждые 15-20 лет на его поверхности происходит взрыв.
«Звезды, образующие такую двойную систему, находятся примерно на таком же расстоянии друг от друга, как Земля и Солнце. Последний подобный взрыв у RS Змееносца наблюдался в августе 2021 года», — объясняет Элисон Митчелл, исследователь из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге и главный исследователь программы HESS Nova.
Природный ускоритель частиц
Исследовательская группа заметила, что частицы были ускорены до энергий в несколько сотен раз выше, чем ранее наблюдаемые в новых. Кроме того, выделяющаяся в результате взрыва энергия чрезвычайно эффективно преобразовывалась в ускоренные протоны и тяжелые ядра. Так что ускорение частиц достигало максимальных скоростей, рассчитанных в теоретических моделях.
По словам Руслана Конно, одного из ведущих авторов исследования и докторанта DESY в Цойтене, наблюдение того, что теоретический предел ускорения частиц действительно может быть достигнут в настоящих космических ударных волнах, имеет огромное значение для астрофизики. Это предполагает, что процесс ускорения может быть таким же эффективным в их гораздо более экстремальных родственниках, сверхновых.
«Это впервые, когда мы можем проводить подобные наблюдения. Это позволит нам получить еще более точное представление о том, как устроены космические взрывы. Мы можем, например, обнаружить, что новые звезды вносят свой вклад в вездесущее море космических лучей и, следовательно, оказывают значительное влияние на динамику своего непосредственного окружения», — объясняет Дмитрий Хангулян, астрофизик-теоретик из Университета Риккё в Токио, Япония.
Напомним, что ранее в глубоком космосе зафиксирован гигантский взрыв загадочной природы.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
