Un accelerator cosmic ascuns în Calea Lactee împinge protonii dincolo de un cvadrilion de electron-volți

Un studiu internațional condus de cercetători de la Universitatea Hiroshima a confirmat că obiectul LHAASO J1912+1014u este un accelerator natural de protoni capabil să depășească energia de un cvadrilion de electron-volți, unul dintre cele mai puternice din întreaga galaxie.

Prin toată Calea Lactee circulă particule încărcate, numite raze cosmice, cu energii care depășesc tot ce pot produce cele mai performante acceleratoare construite vreodată pe Pământ, inclusiv Large Hadron Collider de la granița franco-elvețiană. Aceste particule, în cea mai mare parte protoni, călătoresc prin spațiu de peste un secol sub ochii astronomilor, dar originea lor exactă a rămas un mister, pentru că traiectoria le este deviată constant de câmpurile magnetice galactice. Un nou studiu publicat în The Astrophysical Journal arată acum, cu dovezi concludente, unde se formează unele dintre cele mai energice raze cosmice din galaxia noastră.

Cum a fost identificat acest „PeVatron” de protoni

Obiectul din centrul studiului, numit LHAASO J1912+1014u, a fost descoperit în 2024 în constelația Aquila, lângă steaua Altair, una dintre cele trei care formează Triunghiul Verii. Inițial, astronomii l-au considerat un rest de supernovă obișnuit, însă interpretarea s-a schimbat după ce instrumentele au detectat emisii de peste 100 de trilioane de electron-volți, mult peste ce ar produce un asemenea obiect banal. Problema era că datele disponibile la acel moment, obținute de la experimentele Tibet AS gamma și LHAASO, nu puteau stabili singure dacă sursa acestor raze gamma era formată din protoni sau din electroni de mare energie, cei doi candidați principali capabili să producă un asemenea semnal.

„Energia maximă a razelor cosmice galactice poate atinge sau depăși un cvadrilion de electron-volți, adică un peta-electron-volt”, a explicat Tsunefumi Mizuno, autorul principal al studiului și profesor asociat la Hiroshima Astrophysical Science Center. „Găsirea unui accelerator de protoni peste acest prag, numit PeVatron, este unul dintre cele mai interesante subiecte din astrofizica actuală, iar noi am identificat exact un astfel de obiect”. Pentru a confirma acest lucru, echipa a avut nevoie de date suplimentare, capabile să distingă clar între cele două scenarii posibile.

Trei „săgeți” care au confirmat originea protonică

Cercetătorii au combinat observații de la trei instrumente diferite: telescopul spațial Fermi-LAT al NASA (la a cărui dezvoltare a contribuit chiar Universitatea Hiroshima), radiotelescopul japonez de 45 de metri de la Nobeyama, prin proiectul FUGIN, și observatorul de raze X Chandra al NASA. Trei indicii independente au înclinat balanța decisiv spre un accelerator de protoni: emisia de raze gamma se întindea continuu de la peste 100 de trilioane de electron-volți până la doar 400 de milioane, o formă incompatibilă cu un accelerator de electroni; harta razelor gamma din domeniul GeV se suprapunea aproape perfect cu distribuția gazului interstelar măsurată de FUGIN, exact cum se așteaptă atunci când protonii energici se ciocnesc cu gazul din jur; iar Chandra nu a detectat decât o emisie de raze X extrem de slabă, ceea ce exclude prezența unei populații mari de electroni de mare energie.

„Este o vorbă veche japoneză: o singură săgeată se rupe ușor, dar trei săgeți legate laolaltă nu”, a spus Mizuno, referindu-se la modul în care cele trei seturi independente de date, combinate printr-o modelare detaliată pe mai multe lungimi de undă, au dus la concluzia fermă că LHAASO J1912+1014u este un adevărat PeVatron de protoni.

Descoperirea oferă astronomilor prima confirmare solidă a locului unde se nasc unele dintre cele mai energice particule din galaxie, iar echipa plănuiește deja să aplice aceeași metodă altor zeci de candidați similari, aflați încă neconfirmați în Calea Lactee.


Sursă:
Tsunefumi Mizuno, Hidetoshi Sano, Takeru Murase, Tomohiko Oka, Hiromasa Suzuki, Naohito Nakahara — Hiroshima University (Hiroshima Astrophysical Science Center) — The Astrophysical Journal, publicat 16 iulie 2026, DOI: 10.3847/1538-4357/ae680d
Comunicat de presă: SciTechDaily / Hiroshima University

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *