حباب غول‌آسا در راه شیری؛ منبع احتمالی انرژی‌های کیهانی کشف شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از نیچر، دانشمندان منطقه‌ای را در کهکشان راه شیری شناسایی کرده‌اند که می‌تواند ذرات را تا سطوح انرژی بسیار بالا شتاب دهد.

ستاره‌شناسان حباب عظیمی از پرتو گاما را شناسایی کرده‌اند که می‌تواند منبع قدرتمندترین پرتو‌های کیهانی راه شیری باشد، یعنی همان ذرات پرانرژی کیهانی که از فضا به زمین می‌بارد.

شتاب‌دهنده کهکشانی توربوشارژ که «سوپر پی‌واترون» نامیده می‌شود، می‌تواند پرتو‌های کیهانی را با انرژی‌های حداقل ۱۰ پتاالکترون ولت (پتاالکترون: ۱۰^۱۶ الکترون ولت) تولید کند و ادعا می‌شود این بالاترین سطح انرژی‌ای است که چنین ذراتی می‌توانند در کهکشان راه شیری به آن برسند. این یافته‌ها تاییدکننده منابع پرانرژی در کهکشان ما هستند.

یکی از پژوهشگران این مطالعه، ژن کائو (Zhen Cao)، اخترفیزیکدان در آکادمی علوم فیزیک پکن در چین، گفت: «ما سال‌ها به دنبال این نوع اطلاعات بودیم و اکنون شواهد روشنی از آن داریم.»

پرتو‌های کیهانی ذرات فرواتمی، اغلب پروتون‌ها یا هسته‌های اتمی هستند که تقریباً با سرعت نور از فضا عبور می‌کنند. یافتن منابع پرتو‌های کیهانی با انرژی بسیار بالا بسیار دشوار بوده و به این دلیل است که پرتو‌های کیهانی هنگام چرخش در فضا از میدان‌های مغناطیسی منعکس می‌شوند، به این معنی که مسیر‌های پرواز آنها به قدری پیچیده است که به سختی می‌توان مبداء آنها را تعیین کرد. برای حل این مشکل، محققان فوتون‌های پرتو گاما را اندازه‌گیری می‌کنند. پرتو‌های گاما ۱۰ درصد انرژی پرتو‌های کیهانی را حمل می‌کنند و با حرکت در خطوط مستقیم شناسایی منابعِ بالقوه پرتو کیهانی را آسان‌تر می‌کنند.

کائو و همکارانش یک ساختار بزرگ ساطع‌کنندۀ اشعه گاما، معروف به حباب، شناسایی کرد که فوتون‌هایی با انرژی‌های بالاتر از ۱ پتاالکترون، با فوتون‌هایی به اندازه ۲.۵ پتاالکترون منتشر می‌کرد. به گفته کائو این منطقه می‌تواند پرتو‌هایی کیهانی تولید کند که انرژی آن بین ۱۰ تا ۲۵ پتاالکترون است.

کائو می‌گوید که ستارگان گداخته با طول عمر کم در صورت فلکی «قو» باد‌هایی ستاره‌ای تولید می‌کنند که سرعت آنها به هزاران کیلومتر در ثانیه می‌رسد. هنگامی که این تندباد‌ها با گاز و مواد دیگری که بین ستارگان قرار دارد برخورد می‌کنند، شرایط مناسبی را برای شتاب دادن پرتو‌های کیهانی به سطوح انرژی بالا ایجاد می‌کنند.

گاوین راول، فیزیکدان اختر ذرات در دانشگاه آدلاید در استرالیا، می‌گوید که مشاهدات نشان می‌دهد پرتو‌های کیهانی که از راه شیری منشا می‌گیرند، می‌توانند به انرژی‌های بسیار بالاتری نسبت به آنچه قبلاً تصور می‌شد، برسند و نتیجه، مطمئناً بسیار هیجان‌انگیز است.