Центр нашей галактики – это место, где вам точно бы не захотелось оказаться.
Условия в ослепительно ярком ядре Млечного Пути, согласно новому исследованию, недавно опубликованному в журнале Nature Communications, идентичны условиям внутри колоссального ускорителя частиц. И в этом гигантском природном ускорителе обнаружено нечто особенное: странная стена или неизвестный механизм, который не дает космическим лучам проникнуть в гигантское облако, известное как центральное молекулярное облако – область, массой примерно в 60 миллионов солнечных масс газа в комплексе гигантских молекулярных облаков. Оно охватывает центр Млечного Пути и находится в созвездии Стрельца.
Содержание
Ученые надеются, что открытие позволит глубже понять, как собственно появились эти космические лучи. Известно, что они состоят из таких частиц, как протоны, а также атомных ядер и непрерывно несутся через огромную черную бездну космоса почти со скоростью света.
В ядро Млечного Пути может проникнуть свет только определенной длины волны
Оказывается, центр нашей галактики очень загадочное место. Ученым не так уж много известно о его содержимом. Например, они знают, что там находится сверхмассивная черная дыра, обозначаемая “Стрелец А*”, и россыпь действительно старых очень крупных звезд. Но из-за гигантского скопления звездной пыли мы не можем рассмотреть ее в полном спектре доступных нам волн, от мягких рентгеновских лучей до видимого света. Из-за этого эмпирического ограничения мы мало что можем сказать о центре Млечного Пути.
Но астрономы считают, что именно он служит важнейшим источником космических лучей: ядер и протонов, лишенных всех электронов и разогнанных до смертоносных релятивистских скоростей невообразимо сильными магнитными полями. ЧТо является ускорителем частиц в самом сердце Галактики? В этой роли вполне может выступать Стрелец А* – массивная черная дыра. Но это также могут быть и остатки сверхновых, туманности пульсарного ветра или же совокупность всех трех факторов.
Компьютерное моделирование и данные наблюдений показывают, что распределение космических лучей по Млечному Пути должно быть плавным и относительно стабильным. Когда вылетают из гигантских природных ускорителей, они распространяются через галактическое магнитное поле, замедляются и вновь ускоряются в зависимости от условий их положения в так называемом “море космических лучей”, как обозначают это астрономы.
Как мы уже говорили выше, диапазон наблюдения лучей для астрономов очень сильно ограничен по длине волн, которым удается пробиться сквозь огромный шар пыли в центре Галактики, но, к счастью для ученых, космические лучи обладают высокой энергией и пыль не может погасить всё излучение.
Что-то загадочное блокирует космические лучи
Космические лучи взаимодействуют с веществом межзвездной среды, таким как пыль и газ, которое присутствует в той области Галактики, и это взаимодействие порождает высокоэнергетические гамма-фотоны, имеющие мощность примерно в 10% энергии космических лучей, породивших их.
Группу ученых, проводивших недавнее исследование, возглавлял астроном Китайской академии наук Сяоюань Хуан. Вместе они изучали гамма-излучение в центральном молекулярном облаке нашей Галактики, используя данные, полученные с помощью телескопа Fermi Large Area Telescope. Их цель была обнаружить происхождение новых космических лучей.
Как и ожидалось, обнаруженные гамма-лучи подтвердили то, что именно галактический центр является ускорителем высокоэнергетических частиц. Там находится какой-то объект, который разгоняет частицы с невероятной силой. Впрочем, это не стало неожиданностью для ученых, которые и так предполагали, что Стрелец А* может служить этим самым гигантским ускорителем.
Странным оказалось другое. Выяснилось, что плотность космических лучей внутри самого центрального молекулярного облака меньше, чем плотность моря космических лучей.
Это означает, что где-то в тех краях существует некий таинственный барьер, не позволяющий космическим лучам проникать внутрь центрального молекулярного облака.
Что это такое, что он из себя представляет и как он появился (или кто его построил), еще только предстоит узнать. Для хоть какого-нибудь аргументированного ответа у ученых пока просто не хватает данных.
Читайте также: Теория Темного леса