Гамма-лучи без протонов экспресс
Гамма-лучи с энергией выше ста триллионов электронвольт — как камни, брошенные с невероятной силой. Долгое время считалось, что запустить такие «камни» могут только протоны — тяжёлые частицы, разогнанные в космических ускорителях. Но новая работа показывает: иногда хватает и лёгких электронов.
Авторы рассмотрели три объекта: микроквазар SS 433, центр нашей Галактики и ТэВ-гало — облака вокруг пульсаров. Во всех трёх случаях наблюдения объясняются простыми моделями, где гамма-лучи рождают электроны, а не протоны. Особенно хорошо модель совпала с размером SS 433: расчётная ширина источника совпала с измеренной.
Чтобы точно найти протонный ускоритель, нужны дополнительные улики. Например, всплеск нейтрино — частиц, которые рождаются только вместе с протонами. Или совпадение гамма-излучения с газовыми облаками: протоны, сталкиваясь с газом, дают характерный сигнал.
Гамма-лучи сверхвысоких энергий — как подпись невидимого художника. Раньше думали, что эту подпись оставляют только протоны. Теперь ясно: электроны тоже умеют расписываться.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.17012
Ultrahigh-energy gamma rays ($$E_{\gamma}>100 \, {\rm TeV}$$) have been detected from a handful of astrophysical sources. Due to the Klein-Nishina suppression of inverse Compton scattering at such high energies, it has sometimes been argued that these sources must be accelerators of PeV-scale protons, making them the long-sought-after Galactic ''PeVatrons.'' Here, we challenge this conclusion, demonstrating that these sources can be straightforwardly explained by simple leptonic models. In this context, we consider the microquasar SS 433, the Galactic Center, and TeV halos, showing in each case that the observation of PeV-scale gamma rays from these sources does not indicate that they are accelerators of hadronic cosmic rays. We also note that the measured angular extension of SS 433 is in good agreement with the predictions of our model, favoring a leptonic origin for the gamma-ray emission from this source. A definitive identification of a PeVatron would require additional information, such as the combined observation of the pion bump and synchrotron peak, the spatial correlation of gamma-ray emission with gas, or the detection of neutrinos with $$E_{ u} \gtrsim 100 \, {\rm TeV}$$.
Микроквазар SS 433 выбрасывает струи вещества со скоростью около четверти скорости света — как будто гигантский шланг поливает космос.