Космічні промені — це частинки високої енергії, що можуть рухатися майже зі швидкістю світла. Потрібна неймовірно потужна подія, щоб так прискорити частинки матерії. Астрономи припускають, що космічні промені виникають під час вибухів наднових, які знаменують смерть масивних зір. Але дані, нещодавно зібрані космічним гамма-телескопом «Фермі», ставлять під сумнів цей метод «виробництва» космічних променів і змушують астрономів шукати пояснення.

Нелегко визначити, звідки надходять космічні промені. Більшість із них є ядрами водню, зокрема протонами, та вільними електронами. Тобто, це заряджені частинки. А це означає, що кожного разу, коли вони стикаються з намагніченою речовиною у Всесвіті, вони змінюють курс. Тому їхні шляхи у просторі зиґзаґоподібні.

Коли космічний промінь потрапляє на Землю, то напрямок, звідки він прийшов, навряд чи вказує на місце, з якого він вийшов.

Але є методи побічно відстежити місця походження космічних променів. Один із найперспективніших — це спостереження за гамма-променями (які, на щастя, поширюються прямолінійно).

Коли космічні промені стикаються з іншими частинками матерії, виникає гамма-випромінювання. Отже, коли наднова спалахує і посилає у Всесвіт космічні промені, вона також має породжувати й гамма-випромінювання. Так, принаймні, випливає з теорії.

Але докази не виправдали очікувань. Дослідження старих, віддалених наднових свідчать про те, що гамма-випромінювання виникає, але не таке сильне, як передбачають теоретичні міркування. Астрономи пояснили відсутність потрібної кількості випромінювання віком і відстанню до наднових. Але в 2023 році телескоп «Фермі» зафіксував нову яскраву наднову, яка спалахнула неподалік. Наднова, яку позначили SN 2023ixf, спалахнула всього за 22 мільйони світлових років від нас у галактиці під назвою Мессьє 101 (більш відома як «Галактика Вертушка»). І знову гамма-променів було помітно менше.

«Раніше астрофізики підрахували, що близько 10% загальної енергії наднової йде на прискорення космічних променів», — сказав Ґільем Марті-Девеса (Guillem Martí-Devesa) з Трієстського університету в Італії. «Але ми ніколи не спостерігали за цим процесом прямо. Завдяки новим спостереженням SN 2023ixf наші обчислення показують, що лише 1% енергії витрачається протягом кількох днів після вибуху на прискорення заряджених частинок. Це не виключає, що наднові є фабриками космічних променів, але це означає, що нам треба більше дізнатися про їхнє походження».

Тож де відбувається втрата гамма-випромінювання? Цілком можливо, що міжзоряна речовина навколо зорі, що вибухнула, може блокувати гамма-промені. Але це також може означати, що астрономам треба шукати інші пояснення утворення космічних променів.

Ніхто не любить хорошу таємницю більше, ніж астрономи. І пошуки втраченого гамма-випромінювання зрештою може розповісти нам набагато більше про космічні промені та про те, звідки вони беруться.

Астрономи планують вивчити SN 2023ixf в інших довжинах хвиль, щоб покращити свої моделі цієї події, і, звісно, будуть стежити за наступною великою надновою, щоб зрозуміти, що відбувається.

За інф. з сайту www.universetoday.com