Astrofysiker har hittat platsen där Vintergatans partikelaccelerator finns

Ett stort antal partiklar kommer till jorden från rymden. De flesta av dem, främst protoner och atomära

kärnor bär energi av flera GeV eller till och medmindre. Bland dem finns individuella partiklar med en energi på cirka 1 PeV (peta är 1015, eller tusen biljoner). Astrofysiker antog att det måste finnas en accelerator i Vintergatan som accelererar partiklar till så höga energier. Det visade sig vara supernovarest G106.3 + 2.7.

Astrofysiker från University of Wisconsin-Madisonstuderade G106.3+2.7, en supernovarest som ligger 2 600 ljusår från jorden. De studerade gammastrålningsdata som erhållits av rymdteleskopet Fermi-LAT, samt röntgen- och radiovågor som uppmätts av andra observatorier. Simuleringar har visat att G106.3 + 2.7 är en källa som accelererar partiklar till ultrahöga energier. 

Gammastrålning kvarvarande betydelse kartor frånanalys av Fermi-LAT-data i intervallet 0,1–500 GeV över 12 år (överst till vänster) och uppdelat i tre energiintervall: 0,1–1 GeV (överst till höger), 1–10 GeV (nederst till vänster) och >10 GeV
(nedre höger). Bild: Ke Fang et al., Phys. Varv.

Man tror att pevatroner finns i vårgalaxen. Men hittills har inga bevis hittats för någon kandidat. Svårigheten med objektidentifiering beror på det faktum att kosmiska strålar kan avledas av det galaktiska magnetfältet på grund av deras elektriska laddning, riktningarna för deras ankomst som observeras på jorden pekar inte tillbaka till deras ursprungsplats.

Lyckligtvis kosmiska strålar, efter att ha accelererat inderas källor kan kollidera med närliggande molekylära moln och producera gammastrålar. Astrofysiker kartlägger kosmiska strålkällor indirekt genom att observera gammastrålar. Det uppstår under interaktionen av accelererade partiklar med interstellärt material nära "acceleratorn". Men den mycket höga energistrålningen som skulle kunna indikera en pevatron kan också genereras av andra processer, som Compton-återspridning av kosmisk bakgrundsstrålning av relativistiska elektroner.

I sitt arbete har forskare visat detsupernovan genererar en ström av partiklar med hög effekt, medan de inte hittade tecken på Compton-spridning i strålningsområdet. Författarna till studien hoppas att G106.3+2.7 ska bli den första av många pevatroner i Vintergatan.

Läs mer:

Einsteins förutsägelse kan gå i uppfyllelse: hur ett experiment med osynliga atomer kommer att förändra fysiken

På pyramiden i Kina hittade ett porträtt av "förfädernas kung". Han regerade för över 4 000 år sedan

"Detta är science fiction": forskare skapar en fundamentalt ny typ av kvantdatorer