Κινεζική ομάδα επιστημόνων υποστηρίζει ότι ανακάλυψε το σωματίδιο φωτός με την υψηλότερη ενέργεια που έχει ποτέ καταγραφεί, αποδεικνύοντας ότι το σύμπαν μπορεί να επιταχύνει την ύλη σε ενέργειες 30 φορές υψηλότερες από ό,τι προβλεπόταν μέχρι σήμερα.
Το εν λόγω σωματίδιο δημιουργήθηκε σε ένα αστρικό σύστημα, γνωστό ως Cygnus X-3, στον αστερισμό του Κύκνου. Η διαδικασία περιλαμβάνει ένα νεκρό άστρο που αποσπά ύλη από τον συνοδό του και εκτοξεύει ισχυρούς πίδακες στο διάστημα.
Έχοντας ταξιδέψει για σχεδόν 30.000 χρόνια, έφθασε στη Γη τον Μάρτιο του 2024 όπου εντοπίστηκε από το παρατηρητήριο Large High Altitude Air Shower Observatory. Η ομάδα δημοσίευσε τις επιστημονικές της ανακαλύψεις στο National Science Review.
Τι γνωρίζαμε μέχρι σήμερα;
Ο Cao Zhen της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών επισημαίνει ότι προηγούμενες θεωρίες τόνιζαν ότι τα σωματίδια δεν μπορούν να επιταχυνθούν περισσότερο από το 1 peta-electron volt.
Οι νέες παρατηρήσεις στο Cygnus X-3 δείχνουν ότι μπορεί να επιταχύνει τα φορτισμένα σωματίδια τουλάχιστον κατά 30 PeV. Πρόκειται για ενέργεια μεγαλύτερη κατά 2.200 φορές από αυτήν που επιτυγχάνεται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στην Ευρώπη.
Επειδή οι επιστήμονες δεν μπορούν να δουν απευθείας αυτά τα σωματίδια στην πηγή τους, αναζητούν λάμψεις φωτός που δημιουργούνται όταν τα σωματίδια συγκρούονται με το περιβάλλον αέριο ή φως, και αναλύουν αυτές τις λάμψεις για να υπολογίσουν αναδρομικά την αρχική ενέργεια.
Για τη νέα μελέτη, το LHAASO ανίχνευσε 11 λάμψεις φωτός εξαιρετικά υψηλής ενέργειας από το Cygnus X-3 κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεων που έλαβαν χώρα μεταξύ 2019 και 2024.
Πέντε από αυτές είχαν ενέργεια πάνω από 1 PeV, με μία να φτάνει τα 3,7 PeV και μία δεύτερη στα 3,1 PeV, τη δεύτερη υψηλότερη που έχει καταγραφεί. Δουλεύοντας αναδρομικά πάνω σε αυτά τα σήματα, οι ερευνητές κατέληξαν ότι το Cygnus X-3 μπορεί να επιταχύνει φορτισμένα σωματίδια σε τουλάχιστον 30 PeV.
Η σημασία της ανακάλυψης
Κάπως έτσι το Cygnus X-3 αποτελεί το πρώτο επιβεβαιωμένο super-PeVatron, δηλαδή έναν φυσικό επιταχυντή σωματιδίων ικανός να παράγει σωματίδια με ενέργεια πάνω από 1 PeV. Αποτελεί μια σπάνια ευκαιρία για τους επιστήμονες να δοκιμάσουν πώς οι μαύρες τρύπες και άλλα αντικείμενα εκτοξεύουν σωματίδια στις υψηλότερες ενέργειες που έχουν εντοπιστεί στον Γαλαξία μας.
