Високо на тибетському плато вчені просто виміряли найенергійніше світло, що коли-небудь бачили. Ці фотони були гамма-променями, енергія яких перевищувала 100 трильйонів електронвольт - один навіть мав майже 500 трильйонів електронвольтів енергії. Раніше були помічені лише фотони з десятками трильйонів електронвольт.
Вчені встановили, що фотони виникли в Крабовій туманності, пульсарі або потужному спініновому залишку наднової за 6,523 світлових років.
Нові результати були виявлені в частині Тибетського повітряного душового масиву - експерименту, який використовує детектори 4 мільйони квадратних футів (36900 квадратних метрів) для пошуку високоенергетичних частинок, таких як космічні та гамма-промені. Коли такі частинки потрапляють у верхню атмосферу, вони створюють зливи вторинних субатомних частинок, які визначає масив. Раціональне повітря над масивом, який стоїть 1400 футів (4300 метрів) над рівнем моря, дозволяє більшості вторинних частинок потрапити на землю.
Вивчаючи зливи вторинних частинок, що називаються мюонами, вчені змогли попрацювати назад, щоб з'ясувати енергію та походження вхідних гамма-променів, які викликали зливи. У новому документі, прийнятому 13 червня до "Фізичного огляду", астрономи, що вивчають ці зливи крабових туманностей, повідомили про 24 події, спричинені фотонами, енергія яких перевищує 100 трильйонів електронвольт. Для порівняння, частинки видимого світла від нашого сонця мають лише енергію декількох електронвольт.
"Це дуже, дуже важливий результат", - сказав Фелікс Ахаронян, професор Дублінського інституту перспективних досліджень, який не був причетний до нової роботи. "Це значною мірою погоджується з очікуванням, і це може мати багато наслідків, оскільки зараз це експериментальні результати, а не просто теоретичні спекуляції".
Результати спеціально допомагають вченим зрозуміти, як створюються такі високоенергетичні фотони, і якщо є обмеження, скільки енергії вони можуть мати. Вчені припускали, що в цьому випадку гамма-промені були прискорені завдяки процесу, відомому як розсіювання зворотного комптона. Під час цього процесу високоенергетичні електрони відскакують від фотонів нижчої енергії, надаючи фотонам величезну енергію. Ці електрони в туманності Краба, можливо, розсіяли фотони низької енергії від космічного фонового випромінювання - одне із перших світил Всесвіту.
"Ми знали, що туманність Краба - унікальне джерело у Всесвіті", - сказав Ахаронян Live Science. "Тепер ми бачимо, що так, електрони в туманності Краба прискорюються до 1000 трильйонів електронвольт".
Ударні хвилі в магнітному середовищі туманності, ймовірно, є причиною прискорення електронів до таких екстремальних енергій. Якщо це підтвердиться, це додало б туманність Краба лише пару інших запропонованих пульсарів у центрі думки галактики, здатних прискорювати електрони до цього ступеня.
