کهکشان ما مکان آشفته‌ای برای پرتوهای کیهانی است. این ذرات باردار – ترکیبی از هستۀ اتمی، ‌الکترون و پوزیترون - به جای آن که مستقیماً از مبدأ خود تا هر جایی که سرانجام انرژی خود را در آنجا باقی می‌گذارند، حرکت کنند، تحت ضربات میدان‌های مغناطیسی میان‌ستاره‌ای قرار می‌گیرند. پیش از این اثر این آشفتگی بر آهنگ انتشار پرتوهای کیهانی با تجزیه‌وتحلیل «هاله‌های» پرتو گامای آشکارسازی‌شده در اطراف دو تپ‌اختر تخمین زده شده است. اکنون رصدخانۀ بهمن هوایی ارتفاع بالای بزرگ (Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO)) در چین در اطراف تپ‌اختر سوم چنین هاله‌ای شناسایی کرده است۱. تجزیه‌وتحلیل ویژگی‌های این هاله نشان می‌دهد که پرتوهای کیهانی به‌خصوص در نزدیکی این بقایای ستاره‌ای به کندی منتشر می‌شوند.

LHAASO طی حدود ده ماه در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ رصدهایی انجام داده است. محققان LHAASO هنگام بررسی داده‌ها منبع نامعلومی از پرتوهای گامای بسیار پرانرژی در بخشی از آسمان پیدا کردند که با تپ‌اخترهایی که قبلاً‌ آشکارسازی شده مطابقت دارد. ویژگی‌های مشابه رصدشده اطراف تپ‌اخترهای «جمینگا» و «مونوجم» به برهم‌کنش‌های میان فوتون‌های میان‌ستاره‌ای محیط اطراف و الکترون‌ها و پوزیترون‌های بسیار پرانرژی تابیده‌شده از تپ‌اختر نسبت داده شده است. این برهم‌کنش‌ها در کره پخشیدگی اطراف تپ‌اختر رخ می‌دهد و باعث افزایش انرژی فوتون‌ها تا محدودۀ ده‌ها تراالکترون‌ولت می‌شود. این فوتون‌های تقویت‌شده هستند که هالۀ پرتو گامایی که LHAASO آشکارسازی کرده، می‌سازند.

اگر این مدل درست باشد، اندازۀ هالۀ جدید، انرژی پرتوهای گاما و سن تخمینی این تپ‌اختر نشان می‌دهد که آهنگ انتشار پرتوهای کیهانی در نزدیکی تپ‌اختر صدهاهزار برابر کوچک‌تر از بقیۀ جاهای راه شیری است. دلیل این تفاوت نامشخص مانده، اما گروه می‌گوید که ممکن است این تفاوت ناشی از محیط مغناطیسی پیچیدۀ اطراف تپ‌اخترها باشد.

منبع:

https://physics.aps.org/articles/v14/s77

نویسنده:

ماریک استفنز، سردبیر بخش فیزیک در بریستول در انگلستان.

مراجع: