Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Вы автор этой работы и не хотите, чтобы наш разбор был опубликован? Напишите нам с рабочего или университетского адреса — после подтверждения мы снимем страницу с публикации.
Гамма-излучение из центра Галактики показало значимый излом, указывая на предел энергии космических протонов.
В центре Млечного Пути, где сверхмассивная чёрная дыра Стрелец A* ворочает облака газа, как мельница жернова, астрономы уловили неровный пульс. Гамма-излучение — самый энергичный свет во Вселенной — доходит оттуда не ровной волной, а с изломом, будто сердце Галактики бьётся с перебоями. Шестнадцать лет подряд четыре телескопа в намибийской пустыне ловили эти вспышки и накопили 365 часов чистого сигнала. Получилась карта, на которой видно не только яркие точки, но и тусклый хребет — полосу свечения вдоль галактической плоскости.
Хребет — это не отдельный объект, а суммарное свечение газа, который бомбардируют космические лучи — заряженные частицы, разогнанные до огромных скоростей.
Чтобы понять, откуда берётся этот свет, учёные построили трёхмерную модель: где в пространстве лежит газ, где летят частицы и как они сталкиваются. Оказалось, что плотностькосмических лучей падает от центра по простому закону — обратно пропорционально расстоянию. Но в спектре, то есть в распределении энергии гамма-квантов, обнаружился излом: на энергиях около 10–20 ТэВ свечение резко ослабевает. Это как если бы пульс Галактики вдруг начал затухать.
Такой излом указывает на предел энергии родительских протонов — примерно 15–50 ТэВ. Выше этой отметки ускоритель в центре Галактики, скорее всего, просто не может разогнать частицы. Источник инжекции удалось локализовать в пределах примерно 20 парсек от чёрной дыры — это меньше, чем расстояние от Солнца до ближайшей звезды. Звёздные скопления Арки и Квинтуплет, которые раньше считались основными кандидатами, отпадают: они слишком далеко.
Пульсарная туманность G0.9+0.1 впервые показала обрезание спектра на энергии около 5 ТэВ — это ещё один след ограничений, наложенных природой на ускорители частиц.
Раньше астрономы не могли отделить излучение хребта от фоновых источников, и вопрос о природе ускорителя оставался открытым. Теперь, благодаря трёхмерному подходу, впервые выделен истинный спектр хребта. Это позволяет строго проверить гипотезу о непрерывной инжекции частиц из центра. Сердце Галактики бьётся неровно, но теперь мы знаем, где именно сбивается его ритм.
Центральная молекулярная зона содержит около 10% всего молекулярного газа Галактики, занимая лишь 1% её объёма — это самый плотный газовый резервуар Млечного Пути.