Британским астрономам с помощью европейской рентгеновской космической обсерватории "Ньютон" (XMM-Newton) удалось разглядеть обширную петлеобразную структуру поперечником 20 световых лет, которая расположена возле самой компактной и одной из наиболее активных в плане звездообразования областей в нашей Галактике (около центра Млечного пути).
Эта "петля", наблюдаемая в рентгеновском диапазоне, в 15 раз превышает размеры так называемого Скопления Арки (Arches Cluster), где собственно и формируются новые звезды, и может представлять собой новый мощный источник космических лучей - заряженных частиц высокой энергии. Во всяком случае, рентгеновское излучение "петли" говорит о том, что вызвано оно скорее всего воздействием заряженных частиц, разогнанных до околосветовых скоростей, что соответствует температурам свыше нескольких миллиардов градусов. Похожие на нее очень компактные области бурного звездообразования встречаются, по всей видимости, также и в "чужих" галактиках, однако столь характерную структуру поистине чудовищных размеров удалось наблюдать впервые. Доклад об этом открытии представлен доктором Масааки Сакано (Masaaki Sakano) из Лестерского университета (University of Leicester) на встрече британского Королевского астрономического общества (RAS National Astronomy Meeting 2005) в Бирмингеме.
Сходные "петли" ранее были обнаружены вокруг остатков сверхновых, среди их расширяющихся газовых оболочек, сброшенных во время звездных взрывов, а также у пульсаров, погруженных в туманности. Эти оболочки у астрофизиков проходят в качестве основных "подозреваемых" на галактические источники высокоэнергетических космических лучей (речь об источниках, расположенных в пределах нашей Галактики, а всю сложность проблеме придает невозможность определения точного направления прихода заряженных частиц, "запутывающихся" и блуждающих в галактических магнитных полях, многократно меняющих направление и приходящих к Земле равномерно со всех сторон). Однако с обсуждаемым случаем (обладающим "экстраординарным" рентгеновским спектром) никаких остатков сверхновых не связано, а вместо этого поблизости находится переполненный звездный кластер.
"Это открытие позволяет рассматривать в качестве реального другой альтернативный источник высокоэнергетических космических лучей, который связан с областью активного звездообразования", - утверждает Масааки Сакано. Получается, что подобное компактное скопление звезд само по себе способно производить частицы высоких энергий и выступать в виде мощнейшего ускорителя с энергией до тысячи триллионов электрон-вольт (в тысячу раз больше, чем в ускорителях частиц, созданных человеческими руками).
Предполагается, что часть атмосферы таких звезд выдувается мощными звездными ветрами, а столкновение этих ветров с окружающим газом порождает ударный фронт, магнитные поля которого способны разгонять частицы до высоких скоростей, однако подробности, связанные с действием таких ускоряющих механизмов, пока еще полностью не выяснены. Это пока первое наблюдение "ускорителя" такого рода, да и связь скопления с "петлей" на все сто процентов еще не доказана - они могут оказаться расположенными на разных расстояниях от Земли.
Нужно отметить, что Скопление Арки находится от нас в 25 тысячах световых лет и всего лишь в 100 световых годах от центральной гигантской черной дыры Млечного пути. Это самый компактный звездный кластер в нашей Галактике из всех, что нам ныне известны, он содержит приблизительно 150 горячих молодых звезд, сконцентрированных в пределах шара радиусом всего-навсего в один световой год (при том, что до ближайшей к Солнцу звезды свет летит дольше четырех светолет...).
Источники:
Discovery of Giant X-ray Loop Hints at Cosmic Particle Accelerator - RAS National Astronomy Meeting 2005
& UK Solar Physics Meeting
Enormous X-ray loop may blast out cosmic rays - New Scientist
Др. фото Скопления Арки:
Скопление Арки и его окрестности - "Астронет"
Радио-дуга в центре Галактики - "Астронет"
Космические лучи - это поток заряженных субатомных частиц и атомных ядер высоких энергий (в основном это протоны (90%) и альфа-частицы - ядра гелия (7%)), пронизывающий весь космос. Ударные волны, возникающие в процессах взрывов сверхновых, считаются основным источником этих частиц. В межзвездном магнитном поле с сильно запутанными силовыми линиями движение космических лучей имеет сложный характер, напоминающий диффузию молекул в газе. В результате время утечки космических лучей из Галактики оказывается в тысячи раз большим. чем при прямолинейном движении. Ученые, измеряющие энергию космических лучей, давно обратили внимание на избыток таких лучей в определенном энергетическом диапазоне (речь идет о характерном изломе или "колене" в спектре первичного (т.е. пришедшего непосредственно из космоса в отличие от вторичных КЛ, возникающих за счет столкновений с ядрами атомов земной атмосферы) космического излучения при энергии около 3x1015 эВ, обнаруженном в середине прошлого века советскими физиками). Некоторые исследователи предположили, что этот излишек мог бы давать единственный остаток сверхновой приблизительно в 1000 световых лет от нас, взрыв которой произошел около 100 тысяч лет назад (другое объяснение: частицы с более высокой энергией, число которых очень мало, слабо отклоняются галактическим магнитным полем и покидают Галактику сравнительно быстро - "Физика космоса", М., 1986).
| А также : | Наука Общество |