Jauns pētījums var palīdzēt rast atbildi uz jautājumu, kas zinātniekus nodarbina jau vairāk nekā 100 gadus — līdz šim precīzi nav zināms, no kurienes rodas galaktiskie kosmiskie stari.
Astrofiziķi tuvojas vienas no lielākajiem kosmosa noslēpumiem atrisināšanai: kādi ir visenerģiskāko daļiņu avoti mūsu galaktikā. Zinātnieki atklājuši pulsāru vēja miglāju, kas, visticamāk, ir daļa no noslēpumaino kosmisko staru izcelsmes, un noteikuši būtiskus ierobežojumus citiem potenciālajiem enerģisko daļiņu avotiem. Pētījums publicēts žurnālā «The Astrophysical Journal», raksta «ScienceDaily».
Ir zināms, ka kosmiskie stari — augstas enerģijas daļiņas, kas pārvietojas gandrīz ar gaismas ātrumu — nāk gan no Piena Ceļa, gan no tālākiem Visuma reģioniem. Taču kopš to atklāšanas 1912. gadā konkrētie avoti joprojām palikuši neskaidri.
Jaunā analīze sniedz jaunus pavedienus par to, kur šīs daļiņas varētu veidoties.
Visdrīzāk šīs ātri kustīgās daļiņas rodas ekstremālos apstākļos — melnajos caurumos, intensīvas zvaigžņu veidošanās reģionos vai supernovu paliekās. Šādi procesi spēj radīt arī neitrīnus — sīkas daļiņas ar ļoti mazu masu, kas nepārtraukti lido cauri kosmosam un Zemei.
Zinātnieki norāda, ka kosmiskie stari ir daudz nozīmīgāki dzīvībai uz Zemes, nekā šķiet. Aptuveni 100 triljoni kosmisko neitrīnu no tālajiem avotiem katru sekundi iziet cauri cilvēka ķermenim. Tāpēc ir svarīgi saprast, no kurienes tie nāk: avoti, kas rada kosmiskos starus, ir pietiekami jaudīgi, lai paātrinātu protonus vai elektronus līdz enerģijām, kas krietni pārsniedz jebkura Zemes daļiņu paātrinātāja iespējas.
Astrofiziķi pēta dabiskos daļiņu paātrinātājus — tā dēvētos pevatronus — lai noskaidrotu, kas tie ir, kur atrodas un kā spēj paātrināt daļiņas līdz tik milzīgām enerģijām. Šo procesu izpratne var palīdzēt noskaidrot galaktiku attīstības mehānismus un labāk izprast tumšās matērijas dabu.
Pētījumā analizēti vairāki potenciālie pevatronu kandidāti, kuru izcelsme līdz šim nebija noteikta. Īpaši tika pētīts noslēpumains augstas enerģijas daļiņu avots, ko atklājusi observatorija LHAASO.
Lai gan LHAASO identificēja avotu, tā patiesā daba bija neskaidra. Izmantojot kosmiskā teleskopa XMM-Newton novērojumus, zinātnieki noskaidroja, ka šis avots ir pulsāru vēja miglājs — paplasināta struktūra, kas pildīta ar enerģiskiem elektroniem un citām daļiņām, kuras iegūst enerģiju no pulsāra. Pulsārs ir neitronu zvaigzne, kas rodas pēc masīvas zvaigznes eksplozijas.
Tālākajos pētījumos astrofiziķi plāno apvienot neitrīnu observatorijas IceCube datus ar rentgena un gamma teleskopu mērījumiem, lai saprastu, kāpēc daži kosmisko staru avoti emitē neitrīnus, bet citi — ne, un kur tieši šie neitrīni rodas.
