Tədqiqatçılar "LHAASO" (Large High Altitude Air Shower Observatory) rəsədxanasının köməyi ilə əvvəllər qeyri-mümkün hesab edilən enerjilərdə işləyən binar ulduz sistemi aşkar ediblər. "LS I +61° 303" adlandırılan bu sistem 100 teraelektronvoltdan (TeV) yüksək enerjili qamma şüaları mənbəyi kimi qeydə alınıb. Bu kəşf sözügedən obyekti ultra-yüksək enerjili mənbələr kateqoriyasına daxil edir. Müqayisə üçün, bu göstərici insanın yaratdığı ən güclü sürətləndirici olan Böyük Adron Kollayderindəki (maksimum 6,5 TeV) bir protonun daşıdığı enerjidən 15 dəfə çoxdur.
Bu, qamma-şüalı binar sistemdə belə ekstremal radiasiyanın təsdiqləndiyi ilk haldır. Alimlərin fikrincə, bu cür sistemlər təbii hissəcik sürətləndiriciləri, yəni PeVatronlar kimi fəaliyyət göstərə bilər. Bu isə hissəciklərin petaelektronvolt (PeV) səviyyəsinə qədər sürətlənməsi deməkdir. Sadə dillə desək, bu ulduz cütlüyü nəzəriyyələrin əvvəllər proqnozlaşdırmadığı səviyyədə hissəcik sürətlənməsi nümayiş etdirib.
Qamma şüaları necə qeydə alınır?
Belə ekstremal hadisəni sadəcə teleskopu göyə yönəltməklə qeydə almaq mümkün deyil. Bu cür enerjili qamma şüaları detektorlara birbaşa çatmır, onlar Yer atmosferi ilə toqquşaraq hava leysanları adlanan hissəcik kaskadları yaradır. "LHAASO" rəsədxanası məhz bu kaskadları qeydə almaq üçün yaradılıb. İkinci dərəcəli hissəciklərin yayılmasını izləyən alimlər daxil olan qamma şüasının enerjisini və mənşəyini qiymətləndirərək onun əks yolunu bərpa edə bilirlər. Əvvəlki ölçmələr yalnız 10 TeV enerjiyə qədər aparılsa da, yeni həssas avadanlıqlar spektri 200 TeV-ə qədər genişləndirib.
Sistemin dinamikası niyə bu qədər dəyişkəndir?
"LS I +61° 303" sistemi son dərəcə qeyri-stabildir. Kütləvi bir ulduz və kompakt obyekt hər 26,5 gündən bir bir-birinin ətrafında fırlanaraq ətraf mühiti daim dəyişir. Tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, qamma şüalanmasının çıxışı sadəcə artıb-azalmır, orbit boyu hərəkət etdikcə fərqli enerjilərdə müxtəlif cür dəyişir. Maqnit sahəsinin intensivliyi və hissəciklərin sıxlığı kimi parametrlər ulduzların hərəkəti ilə təkamül edir. Bu isə qamma şüalarını qidalandıran mexanizmin heç vaxt stasionar vəziyyətdə olmadığını göstərir.
Nə üçün bu kəşf vacibdir?
Bu dəyişkənlik həm də prosesdə iştirak edən hissəcikləri müəyyən etməyə kömək edir. Alimlərin "Physical Review Letters" jurnalında dərc olunan tədqiqatında aşağıdakı əsas göstəricilər qeyd olunub:
- Təxminən 5,1 fon hadisəsi fonunda 100 TeV-dən çox enerjiyə malik 16 fotonabənzər hadisə müəyyən edilib.
- İntensiv maqnit sahələrində elektronlar enerjini tez itirdiyi üçün bu prosesi protonlar və ya daha ağır hissəciklər həyata keçirir.
Ən yüksək enerjili kosmik şüaların mənşəyi bir əsrdən artıqdır ki, həll edilməmiş tapmaca olaraq qalır. Yeni kəşf qamma-şüalı binar sistemlərin sadəcə enerjili olmadığını, həm də ekstremal şəraitlərə çata bildiyini sübut edir. Gələcək tədqiqatlar bu sistemlərin daxilində baş verənləri daha aydın anlamaq üçün neytrino kimi əlavə siqnalların öyrənilməsinə yönəldiləcək.
