Прожектор светит всё ярче, но на каком-то пределе лампочка вдруг перегорает — и дальше свет не идёт. Нечто похожее увидели астрофизики у далёкого блазара Маркарян 421. Это активная галактика, чья струя раскалённой плазмы (джет) смотрит почти точно на Землю, как луч космического маяка. Телескоп HAWC, расположенный высоко в горах Мексики, непрерывно следил за этим объектом и накопил наблюдения за 2460 пролётов через поле зрения.

В спокойные периоды гамма-излучение от Mrk 421 напоминает ровный шум. Но когда источник входит в режим высокой активности, картина резко меняется. Вместо гладкого спектра, который тянется без конца, появляется чёткий обрыв на энергии примерно 13 ТэВ (тераэлектронвольт). Звук будто внезапно обрывается на одной ноте — и наступает тишина. Учёные проверили: модель с экспоненциальным завалом описывает данные на уровне достоверности 3,8 сигма, что гораздо убедительнее простого степенного закона без обрыва.

Самое интригующее — природа этого обрыва. Обычно гамма-лучи на пути к нам могут терять энергию, сталкиваясь с фотонами внегалактического фонового света (слабого свечения всех звёзд и галактик за историю Вселенной). Но расчёты показали: измеренный завал не совпадает с тем, что ожидалось бы от такого поглощения. Значит, источник сам перестаёт выдавать частицы выше определённой энергии — его внутренний «предохранитель» срабатывает раньше, чем вмешивается межгалактическая среда. Это позволяет наложить верхние пределы на яркость самого фонового света — фундаментальной характеристики космоса, которую трудно измерить напрямую.

Так блазар, словно перегорающая лампочка, не только рассказывает о собственных механизмах, но и помогает увидеть невидимую паутину света, пронизывающую всю Вселенную.