أظهرت أشعة غاما الصادرة من مركز المجرة انكسارًا ملحوظًا، مما يشير إلى حد أقصى لطاقة البروتونات الكونية.
في مركز درب التبانة، حيث يحرك الثقب الأسود الهائل "القوس A*" سحب الغاز كما تحرك الطاحونة أحجارها، رصد علماء الفلك نبضًا غير منتظم. أشعة غاما، وهي أكثر أشكال الضوء طاقةً في الكون، تصل إلينا من هناك ليس كموجة منتظمة، بل مع انكسار، وكأن قلب المجرة ينبض بعدم انتظام. على مدى ستة عشر عامًا متتاليًا، التقطت أربعة تلسكوبات في صحراء ناميبيا هذه الومضات وجمعت 365 ساعة من الإشارة النقية. وكانت النتيجة خريطة لا تُظهر النقاط الساطعة فحسب، بل أيضًا حافة خافتة، وهي شريط من التوهج على طول المستوى المجري.
الحافة ليست جسمًا منفصلًا، بل هي التوهج الكلي للغاز الذي تقصفه الأشعة الكونية، وهي جسيمات مشحونة تم تسريعها إلى سرعات هائلة.
لفهم مصدر هذا الضوء، بنى العلماء نموذجًا ثلاثي الأبعاد: أين يقع الغاز في الفضاء، وأين تتطاير الجسيمات، وكيف تتصادم. واتضح أن كثافة الأشعة الكونية تتناقص من المركز وفق قانون بسيط، يتناسب عكسيًا مع المسافة. لكن في الطيف، أي توزيع الطاقة لكمات غاما، ظهر انكسار: عند طاقات حوالي 10-20 تيرا إلكترون فولت، يضعف التوهج فجأة. الأمر كما لو أن نبض المجرة بدأ يتلاشى فجأة.
يشير هذا الانكسار إلى حد أقصى لطاقة البروتونات الأم، حوالي 15-50 تيرا إلكترون فولت. فوق هذا المستوى، على الأرجح لا يستطيع المسرع في مركز المجرة تسريع الجسيمات. وقد تمكنوا من تحديد مصدر الحقن ضمن نطاق حوالي 20 فرسخًا فلكيًا من الثقب الأسود، وهو أقل من المسافة بين الشمس وأقرب نجم. العناقيد النجمية أركا وكوينتوبليت، التي كانت تُعتبر سابقًا المرشحين الرئيسيين، لم تعد واردة، فهي بعيدة جدًا.
سديم النباض G0.9+0.1 أظهر لأول مرة قطعًا في الطيف عند طاقة حوالي 5 تيرا إلكترون فولت، وهو أثر آخر للقيود التي تفرضها الطبيعة على مسرعات الجسيمات.
في السابق، لم يتمكن علماء الفلك من فصل إشعاع الحافة عن المصادر الخلفية، وبقي سؤال طبيعة المسرع مفتوحًا. الآن، بفضل النهج ثلاثي الأبعاد، تم لأول مرة عزل الطيف الحقيقي للحافة. وهذا يسمح باختبار صارم لفرضية الحقن المستمر للجسيمات من المركز. قلب المجرة ينبض بعدم انتظام، لكننا الآن نعرف أين يضطرب إيقاعه بالضبط.