Звездная система в Кассиопее оказалась мощным ускорителем частиц

В созвездии Кассиопеи обнаружен природный ускоритель, способный разгонять частицы до петаэлектронвольт. Данные с высокогорной обсерватории LHAASO подтвердили, что двойная система LS I +61° 303 генерирует гамма-излучение экстремальных энергий, превышающее показатели Большого адронного коллайдера, что заставляет физиков пересмотреть представления о механизмах ускорения космических лучей в нашей Галактике.

Исследователи зафиксировали фотоны с энергией 267 ТэВ, исходящие от системы, находящейся в 6500 световых годах от Земли. Этот «экстремальный дуэт» состоит из массивной звезды класса Be и компактной нейтронной звезды. Ученые установили, что в моменты наибольшего удаления объектов друг от друга система генерирует поток частиц, который невозможно объяснить стандартными моделями. Подобная активность указывает на работу «протонной пушки», разгоняющей ядра атомов до субсветовых скоростей.

Рекордная статистическая значимость сигнала в 9,2σ исключает случайную погрешность. Уникальность открытия заключается в поведении излучения: пик самых мощных фотонов приходится на фазу апастра, что намекает на существование ускорителя во внешних областях, где сталкиваются мощные звездные ветры. Результаты работы, опубликованные в Physical Review Letters, подтверждают, что такие двойные системы наряду с остатками сверхновых являются главными источниками космических лучей сверхвысоких энергий.