составляющими космических лучей являются протоны, которые с огромной скоростью перемещаются в космическом пространстве по сложной траектории, отклоняемые магнитными полями. При взаимодействии космических лучей с межзвездным газом испускаются фотоны; наиболее простой механизм включает в себя взаимодействие двух протонов и образование нестабильной частицы (пиона), распад которой идет с испусканием фотонов.
В 1949 году итальянский физик Энрико Ферми предположил, что появление космических лучей наибольших энергий связано с ускоряющим воздействием магнитных полей облаков газа. Позже ученые показали, что наиболее вероятными кандидатами на роль источников таких лучей служат остатки сверхновых.
Телескоп «Ферми» провел наблюдения трех остатков — W51C, W44 и IC 443 — среднего возраста (от 4 до 30 тысяч лет) и одного «молодого» объекта (Кассиопеи А), возраст которого составляет всего 330 лет. «Более «старые» остатки демонстрируют высокую интенсивность излучения в гигаэлектронвольтовом диапазоне энергий, но теряют яркость с увеличением энергии, — комментирует результаты наблюдений Ясунобу Учияма (Yasunobu Uchiyama) из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США). — У «молодых» объектов, напротив, регистрируются космические лучи самых высоких энергий».
На переданных «Ферми» изображениях гамма-излучение концентрируется в тех областях, где остатки сверхновых взаимодействуют с плотными облаками газа. «Вероятно, ускоренные протоны налетают на атомы газа, что и приводит к появлению гамма-квантов, — предполагает Стефан Фанк (Stefan Funk), сотрудник Института астрофизики и космологии им. Кавли (США). — Впрочем, гамма-кванты могут рождаться и при сближении электронов с ядрами атомов газа. Пока мы не можем однозначно установить природу излучения».
Как бы там ни было, результаты наблюдений свидетельствуют в пользу теории о том, что остатки сверхновых служат гигантскими ускорителями частиц.
Четыре остатка сверхновых, изображения которых получил «Ферми»:
Источник: science.compulenta
|
