انفجارات النجوم تسرّع الجسيمات إلى طاقات قياسية ⚡ экспресс

Original: "Evidence of cosmic-ray acceleration up to sub-PeV energies in the supernova remnant IC 443"

· Zhen Cao, F. Aharonian, Y. X. Bai, Y. W. Bao, D. Bastieri, X. J. Bi, Y. J. Bi, W. Bian, A. V. Bukevich, C. M. Cai, W. Y. Cao, Zhe Cao, J. Chang, J. F. Chang, A. M. Chen, E. S. Chen, G. H. Chen, H. X. Chen, Liang Chen, Long Chen, M. J. Chen, M. L. Chen, Q. H. Chen, S. Chen, S. H. Chen, S. Z. Chen, T. L. Chen, X. B. Chen, X. J. Chen, Y. Chen, N. Cheng, Y. D. Cheng, M. C. Chu, M. Y. Cui, S. W. Cui, X. H. Cui, Y. D. Cui, B. Z. Dai, H. L. Dai, Z. G. Dai, Danzengluobu, Y. X. Diao, X. Q. Dong, K. K. Duan, J. H. Fan, Y. Z. Fan, J. Fang, J. H. Fang, K. Fang, C. F. Feng, H. Feng, L. Feng, S. H. Feng, X. T. Feng, Y. Feng, Y. L. Feng, S. Gabici, B. Gao, C. D. Gao, Q. Gao, W. Gao, W. K. Gao, M. M. Ge, T. T. Ge, L. S. Geng, G. Giacinti, G. H. Gong, Q. B. Gou, M. H. Gu, F. L. Guo, J. Guo, X. L. Guo, Y. Q. Guo, Y. Y. Guo, Y. A. Han, O. A. Hannuksela, M. Hasan, H. H. He, H. N. He, J. Y. He, X. Y. He, Y. He, S. Hernández-Cadena, B. W. Hou, C. Hou, X. Hou, H. B. Hu, S. C. Hu, C. Huang, D. H. Huang, J. J. Huang, T. Q. Huang, W. J. Huang, X. T. Huang, X. Y. Huang, Y. Huang, Y. Y. Huang, X. L. Ji, H. Y. Jia, K. Jia, H. B. Jiang, K. Jiang, X. W. Jiang, Z. J. Jiang, M. Jin, S. Kaci, M. M. Kang, I. Karpikov, D. Khangulyan, D. Kuleshov, K. Kurinov, B. B. Li, Cheng Li, Cong Li, D. Li, F. Li, H. B. Li, H. C. Li, Jian Li, Jie Li, K. Li, L. Li, R. L. Li, S. D. Li, T. Y. Li, W. L. Li, X. R. Li, Xin Li, Y. Li, Y. Z. Li, Zhe Li, Zhuo Li, E. W. Liang, Y. F. Liang, S. J. Lin, B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. B. Liu, H. Liu, H. D. Liu, J. Liu, J. L. Liu, J. R. Liu, M. Y. Liu, R. Y. Liu, S. M. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. N. Liu, Y. Q. Lou, Q. Luo, Y. Luo, H. K. Lv, B. Q. Ma, L. L. Ma, X. H. Ma, J. R. Mao, Z. Min, W. Mitthumsiri, G. B. Mou, H. J. Mu, A. Neronov, K. C. Y. Ng, M. Y. Ni, L. Nie, L. J. Ou, P. Pattarakijwanich, Z. Y. Pei, J. C. Qi, M. Y. Qi, J. J. Qin, A. Raza, C. Y. Ren, D. Ruffolo, A. Sáiz, D. Semikoz, L. Shao, O. Shchegolev, Y. Z. Shen, X. D. Sheng, Z. D. Shi, F. W. Shu, H. C. Song, Yu. V. Stenkin, V. Stepanov, Y. Su, D. X. Sun, H. Sun, Q. N. Sun, X. N. Sun, Z. B. Sun, N. H. Tabasam, J. Takata, P. H. T. Tam, H. B. Tan, Q. W. Tang, R. Tang, Z. B. Tang, W. W. Tian, C. N. Tong, L. H. Wan, C. Wang, G. W. Wang, H. G. Wang, J. C. Wang, K. Wang, Kai Wang, Kai Wang, L. P. Wang, L. Y. Wang, L. Y. Wang, R. Wang, W. Wang, X. G. Wang, X. J. Wang, X. Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Z. H. Wang, Z. X. Wang, Zheng Wang, D. M. Wei, J. J. Wei, Y. J. Wei, T. Wen, S. S. Weng, C. Y. Wu, H. R. Wu, Q. W. Wu, S. Wu, X. F. Wu, Y. S. Wu, S. Q. Xi, J. Xia, J. J. Xia, G. M. Xiang, D. X. Xiao, G. Xiao, Y. L. Xin, Y. Xing, D. R. Xiong, Z. Xiong, D. L. Xu, R. F. Xu, R. X. Xu, W. L. Xu, L. Xue, D. H. Yan, T. Yan, C. W. Yang, C. Y. Yang, F. F. Yang, L. L. Yang, M. J. Yang, R. Z. Yang, W. X. Yang, Z. H. Yang, Z. G. Yao, X. A. Ye, L. Q. Yin, N. Yin, X. H. You, Z. Y. You, Q. Yuan, H. Yue, H. D. Zeng, T. X. Zeng, W. Zeng, X. T. Zeng, M. Zha, B. B. Zhang, B. T. Zhang, C. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, H. M. Zhang, H. Y. Zhang, J. L. Zhang, Li Zhang, P. F. Zhang, P. P. Zhang, R. Zhang, S. R. Zhang, S. S. Zhang, W. Y. Zhang, X. Zhang, X. P. Zhang, Yi Zhang, Yong Zhang, Z. P. Zhang, J. Zhao, L. Zhao, L. Z. Zhao, S. P. Zhao, X. H. Zhao, Z. H. Zhao, F. Zheng, W. J. Zhong, B. Zhou, H. Zhou, J. N. Zhou, M. Zhou, P. Zhou, R. Zhou, X. X. Zhou, X. X. Zhou, B. Y. Zhu, C. G. Zhu, F. R. Zhu, H. Zhu, K. J. Zhu, Y. C. Zou, X. Zuo

arXiv:2510.26112 · 2025-10-30 · CC BY · ⏱ 1 دقيقة · High Energy

أثبتت المشاهدات الحديثة أن بقايا المستعرات العظمى قادرة على تسريع البروتونات إلى طاقات تفوق قدرات المسرّعات الأرضية بمئات المرات.

الملخّص

تُعتبر بقايا المستعرات العظمى (SNR) المصادر الرئيسية للأشعة الكونية المجرية (CR)، لكن قدرتها على تسريع الجسيمات إلى طاقات حول البيتا إلكترون فولت (PeV) لا تزال موضع تساؤل. تعرض هذه الورقة أرصاد إشعاع غاما عالي الطاقة من SNR IC 443 بواسطة مرصد LHAASO. كشف التحليل المورفولوجي عن مصدر نقطي متوافق مع جرم مضغوط من Fermi-LAT تظهر عليه دلائل اضمحلال البيون المحايد (π0)، وعن مصدر ممتد مرتبط بجرم Fermi جديد. يُوصف طيف المصدر النقطي بقانون قوة بأس يساوي ~3.0 ويمتد إلى ما بعد 30 تيرا إلكترون فولت دون انقطاع واضح. بافتراض الطبيعة الهادرونية للإشعاع، يصل الحد الأدنى بنسبة ثقة 95% لطاقة البروتونات إلى ~300 تيرا إلكترون فولت. قد يكون المصدر الممتد مرتبطاً بـ IC 443 أو SNR G189.6+3.3 أو سديم الرياح النابضة CXOU J061705.3+222127، ويمكن تفسيره بنماذج هادرونية أو لبتونية بجسيمات تبلغ مئات التيرا إلكترون فولت. تقدم هذه النتائج دليلاً قاطعاً على التسريع الفعال للأشعة الكونية دون البيتا إلكترون فولت (sub-PeV CR) بواسطة موجات الصدمة في بقايا المستعرات العظمى.

الروابط في شبكة المعرفة 1

عندما ينفجر نجم هائل، تتناثر مادته عبر سنوات ضوئية، مكونةً بقايا مستعر أعظم — سحابة عملاقة من الغاز الحار. كان IC 443 واحدًا من هذه الأجرام يُشتبه منذ وقت طويل في أنه يُنتج جسيمات ذات طاقات هائلة. لكن الأدلة لم تكن كافية.

أظهرت البيانات الجديدة من مرصد LHAASO، الذي يلتقط أقسى الإشعاع الكوني، أن في IC 443 مصدرًا مدمجًا يكشف إشعاعُه عن وجود بروتونات ذات طاقة تفوق قدرات المسرّعات الأرضية بمئات المرات. وبالقرب، ربما يعمل نباض — نجم نيوتروني فائق الكثافة، سريع الدوران ويولّد إشعاعًا قويًا.

كان تلسكوب فيرمي قد لاحظ سابقًا هنا إشعاعًا مميزًا لاصطدامات البروتونات المباشرة بالغاز بين النجمي — علامة أكيدة على نشاط المصنع.

وهذا الاكتشاف يثبت أن بقايا المستعرات العظمى هي المصدر الرئيسي للأشعة الكونية، الجسيمات التي تقصف الأرض. لا يتباطأ التسارع في IC 443، وكأن المصنع يعمل دون توقف منذ آلاف السنين.

🎯 البروتونات المسرّعة إلى هذه السرعات تعبر مجرتنا في بضعة آلاف من السنين فقط — بدلاً من ملايين السنين التي قد تستغرقها جسيم عادي.

أنا المؤلف

انفجارات النجوم تسرّع الجسيمات إلى طاقات قياسية ⚡ экспресс