Forskere opdager galaktiske kilder til gammastråler, der kunne producere meget højenergiske kosmiske stråler

IFIC-forsker Francisco Salesa Greus, sammen med andre medlemmer af HAWC-samarbejdet, har detekteret meget højenergifotoner fra en galaktisk kilde, der kunne producere kosmiske stråler. Påvisningen af ​​neutrinoer gennem teleskoper såsom KM3Net eller IceCube ville bekræfte undersøgelsen. Dette fund er blevet offentliggjort i The Astrofysiske tidsskriftsbreve .

HAWC er et gammastråleobservatorium beliggende i Mexico, der gør det muligt at indsamle information om de mest voldelige fænomener, der opstår i universet. Gammastråler produceres i meget energiske astrofysiske fænomener, såsom supernovaeksplosioner eller kerner i aktive galakser og består af højenergifotoner, som absorberes, når de kommer i kontakt med jordens atmosfære, hvilket gør deres observation vanskelig.

Analysen, ledet af Salesa, en forsker ved Institute of Corpuscular Physics (UV-CSIC), viser påvisning af højenergifotoner fra en galaktisk kilde, HAWC J1825-134, hvis spektrum fortsætter uafbrudt op til niveauer på mindst 200TeV, hvilket ville betyde, at denne emission skulle være blevet skabt af endnu kraftigere kosmiske stråler, i størrelsesordenen petaelectronvolt (PeV), som viser deres mulige oprindelse. Faktisk, der er mere end 200 gammastrålekilder, der udsender ved energier af teraelektronvolt (TeV); men mindre end et dusin kilder, der udsender mere end 100TeV, er blevet bekræftet.

Ifølge denne undersøgelse, gammastrålerne observeret af HAWC ville være resultatet af samspillet mellem kosmiske stråler af højere energi med molekylerne i en zone med høj tæthed af stof, en molekylær sky.

Resultatet af at være før en af ​​de mest kraftfulde kosmiske strålekilder, der er opdaget hidtil, kunne bekræftes med påvisning af neutrinoer fra HAWC J1825-134 ved hjælp af neutrinoteleskoper såsom KM3Net eller IceCube. Denne kilde skiller sig ud ved at være i en ideel position til at blive observeret af fremtidens KM3NeT.

"Resultaterne af HAWC J1825-134 observationerne gør denne kilde til en klar kandidat til at udsende højenergi neutrinoer, " siger Francisco Salesa. Med et teleskop af detektionsvolumenet af KM3Net forventes det at være i stand til at observere denne kilde i den periode, hvor detektoren er i drift. "HAWC J1825-134 har den fordel at være placeret på den sydlige himmelhalvkugle, som er den del af himlen, hvor KM3NeT er mest følsom, " tilføjer Salesa.

KM3Net og IceCube teleskoper

KM3NeT placeret i bunden af ​​Middelhavet og IceCube, beliggende på Sydpolen, er detektorer for neutrinoer, de mindste uladede subatomære partikler kendt til dato. Med hensyn til denne forskning, begge teleskoper vil arbejde for at bekræfte resultaterne opnået af HAWC, i tilfælde af, at den forventede emission af neutrinoer observeres som et produkt af samspillet mellem højenergiske kosmiske stråler med stof og stråling ved produktionskilden.

KM3Net-detektoren, hvori IFIC deltager aktivt, er i øjeblikket under opførelse og har allerede flere operationelle detektionslinjer. KM3Net forventes at være fuldt operationelt i de næste par år.

Francisco Salesa, fremtrædende forsker i GenT-programmet ved Institut for Innovation, Universiteter, Videnskab og digitalt samfund i den valencianske regering, fokuserer sit arbejde hovedsageligt på Multi-Messenger Astronomy, som har til formål at studere de astrofysiske fænomener, der observeres af forskellige astropartikeldetektorer i rumligt og/eller tidsmæssigt sammenfald. Dermed, selv med lidt statistik kan det pålideligt bekræftes, at disse begivenheder fandt sted i den samme kosmiske kilde og udtrækker vigtig information om naturen af ​​de mest energiske acceleratorer i universet.