Мистериозна бариера държи космическите лъчи настрана от галактическия център
Ново проучване открива, че центърът на Млечния път съставлява мощен ускорител на частици. Съществува обаче и един към момента незнаен механизъм, който пречи на галактическите лъчи да пробият обширния облак, наименуван централна молекулярна зона.
Откритието би могло да хвърли повече светлина върху произхода на галактическите лъчи – частици от вида на протони и атомни ядра, които се движат непрекъснато из галактическото пространство съвсем със скоростта на светлината.
Галактическият център е една в действителност мистериозна зона. Имаме известна визия какво се крие в нея, само че тя е толкоз дебела и прашна, че не можем да я изучим в другите дължини на вълната – от мекото рентгеново излъчване до забележимата светлина. Т.е. избрани неща остават скрити за нас.
Астрономите считат, че галактическият център е значим източник на галактически лъчи. Съществуват протони и ядра, лишени от своите електрони и ускорени от мощни магнитни полета до релативистични скорости. В галактическия център има редица обекти, които биха могли да извършват ролята на ускорител на частици – остатъци от свръхнова, плериони и Sagittarius A* - свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път.
Според нашите астрономически наблюдения и модели разпределението на галактическите лъчи из Млечния път би трябвало да е безпрепятствено и относително устойчиво. Космическите лъчи се появяват в резултат на ускорителите и се популяризират из галактическото магнитно поле – тук те евентуално забавят своята скорост, след което още веднъж се забързват вследствие на така наречен море от галактически лъчи.
За да изучим ускорението и превозването на частиците, ни е нужен пресен източник на галактически лъчи. За благополучие, галактическите лъчи са извънредно енергични. Това значи, че можем да ги засечем в галактическия център, защото локалния енергиен обсег създава светлина в стеснен диапазон на дължината на вълната, който съумява да пробие през прахта.
Космическите лъчи могат да си взаимодействат с междузвездната среда – т.е. с газта и прахта, които съществуват в пространството сред звездите. Това взаимоотношение пък може да образува високо енергийни гама лъчи (с към 10 % от силата на галактическите лъчи, които са ги „ заченали “).
С вярата да открие тези източници на свежи галактически лъчи, екип от астрономи, управителен от Ксиаоюан Хуанг от Китайската академия на науките, изследва гама лъчението в централния молекулярен облак на Млечния път благодарение на данни от Fermi Large Area Telescope.
Те откриват гама лъчи, които подсказват (съвсем очаквано), че галактическият център в действителност е високо енергиен ускорител на частици. Или най-малко нещо в този район извършва въпросната функционалност. Астрономите обаче се натъкват и на нещо в действителност изненадващо.
Според изчисленията на екипа плътността на галактическите лъчи в централния молекулярен облак е по-малка от тази на лъчите в морето от галактически лъчи. Това значи, че съществува самобитна преграда, която пречи на галактическите лъчи да проникват през централния молекулярен облак. От какво тъкмо се състои тази преграда? Учените занапред се надяват да схванат.
Молекулярните облаци са извънредно сложни места. Рухването на по-плътните елементи на облака може да докара до компресирането на магнитните полета, което от своя страна да извършва функционалността на евентуална преграда. Другото пояснение е, че магнитохидродинамичната турбуленция възпира галактическите лъчи.
Космическите лъчи в нашата лична Слънчева система се модулират от слънчевия вятър. Възможно е галактическият вятър в галактическия център да има сходна роля. Когато астрономите пресмятат плътността на галактическите лъчи при съществуването на космически вятър, резултатът се оказва подобен с техния разбор на данните на гама лъченията.
Ще бъдат нужни още изследвания, които да хвърлят повече светлина върху механизмите, предизвикващи този феномен.
Изследването е оповестено в Nature Communications.
Източник: Science Alert
