Raze Gamma Record în „Inima” Căii Lactee: O Descoperire Revoluționară

Cercetătorii de la Observatorul HAWC (High-Altitude Water Cherenkov), situat la peste 3.900 de metri altitudine pe vulcanul Sierra Negra din Mexic, au făcut o descoperire spectaculoasă: raze gamma record din centrul Căii Lactee. O echipă internațională de cercetători, coordonată de Laboratorul Național Los Alamos din SUA, a observat raze gamma cu o energie ultraînaltă, depășind 100 teraelectron volți, reușind pentru prima dată să urmărească originea acestor raze în centrul galactic.

„Aceste rezultate oferă o privire asupra centrului Căii Lactee la o ordine de mărime mai mare decât ce a fost observat anterior”, a declarat Pat Harding, fizician la Los Alamos și investigator principal al proiectului. Această cercetare confirmă existența unei surse de raze gamma ultrahigh-energy, cunoscută sub numele de PeVatron, în zona denumită Galactic Center Ridge. Aceasta sugerează că centrul galaxiei noastre găzduiește unele dintre cele mai extreme procese fizice din Univers.

Observatorul HAWC a colectat date timp de peste șapte ani, înregistrând aproape 100 de evenimente de raze gamma cu energii ce depășesc 100 teraelectron volți. O analiză realizată de Sohyoun Yu Cárcaron, publicată în The Astrophysical Journal Letters, a permis studierea directă a interacțiunilor dintre razele cosmice și PeVatronul galactic. Deși PeVatronul în sine rămâne un fenomen puțin înțeles, existența sa indică un regim violent în centrul galactic, unde o gaură neagră supermasivă este înconjurată de stele neutronice și pitice albe.

Această zonă, acoperită de nori de gaz dens și cu temperaturi de milioane de grade, împiedică observațiile optice directe, făcând observarea razelor gamma esențială pentru înțelegerea proceselor cosmice din acest mediu extrem. Razele gamma de energie ultraînaltă sunt generate de surse PeVatron care accelerează particulele la energii uriașe, de ordinul petaelectron volților, adică de un milion de miliarde de ori mai mari decât energia particulelor de lumină obișnuite.

Protonii cosmici generați de PeVatron călătoresc cu peste 99% din viteza luminii, interacționând cu gazul dens din jur și rezultând în raze gamma de energie foarte înaltă. Totuși, natura exactă a PeVatronilor rămâne un mister, iar energiile implicate sugerează procese violente precum moartea unei stele în urma unei supernove sau absorbția unei găuri negre de către alta.

Observatorul HAWC, un experiment unic, este conceput pentru a capta aceste rare raze gamma de energie ultraînaltă, care pot călători pe distanțe interstelare până la Pământ. Observatorul este format din 300 de rezervoare pline cu apă, fiecare echipat cu detectoare de lumină care detectează radiația Cherenkov, un fenomen similar cu un „boom sonic” vizual, generat atunci când particulele încărcate se deplasează prin apă cu o viteză mai mare decât cea a luminii în apă. Aceste descoperiri recente oferă o oportunitate unică de a explora natura extremelor cosmice și de a înțelege mai bine procesele fundamentale care au loc în centrul galaxiei noastre.