Astronomer opdager en ultra-højenergi gammastrålekilde

Astronomer fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) og andre steder rapporterer påvisningen af ​​en ny ultrahøj energi (UHE) gammastrålekilde i det galaktiske plan. Den nyligt identificerede kilde, betegnet LHAASO J0341+5258, er forlænget, og emissionen fra den når op til 200 TeV. Fundet er beskrevet i et papir offentliggjort den 5. juli på arXiv.org.

Kilder, der udsender gammastråling med fotonenergier mellem 100 GeV og 100 TeV, kaldes meget højenergi (VHE) gammastrålekilder, mens dem med fotonenergier over 0,1 PeV er kendt som ultrahøjenergi (UHE) gammastrålekilder. Arten af ​​disse kilder er stadig ikke godt forstået; derfor, astronomer søger konstant efter nye objekter af denne type for at karakterisere dem, som kunne kaste mere lys over deres egenskaber generelt.

Nu, et hold af astronomer ledet af Zhen Cao fra CAS har fundet en ny kilde af denne type ved hjælp af Kinas Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO). LHAASO J0341+5258 blev opdaget under en observationskampagne mellem december 2019 og november 2020.

"Siden december 2019, halvdelen af ​​LHAASO-KM2A-eksperimentet har overvåget himlen i deklinationsbåndet fra -15 grader til 75 grader over snesevis af TeV med høj driftscyklus. Et overskud med en pre-trial signifikans på 8,2σ blev detekteret fra retningen af ​​LHAASO J0341+5258 ved brug af hændelser med energi over 25 TeV, " skrev forskerne i avisen.

Observationerne fandt, at LHAASO J0341+5258 er en udvidet kilde med en vinkelstørrelse på ca. 0,29 grader. Gammastråleemissionen fra denne kilde når værdier på næsten 200 TeV (0,2 PeV).

Resultaterne viser, at den integrerede energiflux af gammastråleemissioner for LHAASO J0341+5258 over 25 TeV tegner sig for omkring 20 procent af fluxen fra Krabbetågen. Astronomerne tilføjede, at energispektrum for denne kilde kan beskrives ved en magtlov, selvom der er en antydning af krumning ved omkring 50 TeV.

Desuden, det blev fundet, at LHAASO J0341+5258 er positionelt sammenfaldende med en kendt GeV gammastrålekilde 4FGL J0340.4+5302. Derfor, forskerne antager, at begge kilder kan have en samlet oprindelse.

Opsummerer resultaterne, forfatterne af papiret bemærkede, at LHAASO J0341+5258 kunne være en udvidet emission af en pulsarvindtåge (PWN) og/eller en pulsarhalo. Imidlertid, udfordringen ved dette scenarie er manglen på en rapporteret kraftig pulsar.

"Interessant nok, en sådan pulsar kunne være gammastrålekilden 4FGL J0340.4+5302 med et karakteristisk spektrum under 1 GeV. Detekteringen af ​​pulseret radioemission fra denne kilde ville understøtte IC [invers Compton] oprindelsen af ​​UHE gamma-ray emissionen, " forklarede forskerne.

De tilføjede, at hadronisk oprindelse af UHE-emissionen fra LHAASO J0341+5258 kan fortolkes som et 'ekko' fra molekylære skyer. Dette er resultatet af interaktioner mellem protoner og tætte gasområder i nærheden af ​​en gammel supernova-rest.

© 2021 Science X Network