チベット高原の高台にある科学者たちは、これまでに見られた中で最もエネルギッシュな光を測定しました。これらの光子は、100兆電子ボルトを超えるエネルギーを持つガンマ線でした。1つは、ほぼ500兆電子ボルトのエネルギーでした。以前は、数十兆エレクトロンボルトの光子だけが見られていました。
科学者たちは、光子が、6,523光年離れた、カニ星雲、パルサー、または強力な回転超新星残骸から発生したことを発見しました。
新しい結果は、チベットエアシャワーアレイの一部で発見されました。これは、400万平方フィート（36,900平方メートル）の検出器を使用して、宇宙線やガンマ線などの高エネルギー粒子を検索する実験です。そのような粒子が上層大気にぶつかると、それらはアレイが検出する二次亜原子粒子のシャワーを作り出します。海抜14,100フィート（4,300メートル）にあるアレイ上の希薄な空気により、より多くの二次粒子が地面に到達することができます。
ミューオンと呼ばれる二次粒子のシャワーを研究することにより、科学者はシャワーを引き起こした入ってくるガンマ線のエネルギーと起源を解明するために逆に作業することができました。フィジカルレビューレターの6月13日の新しい論文で、これらのカニ星雲シャワーを研究している天文学者は、100兆電子ボルトを超えるエネルギーの光子によって引き起こされる24のイベントを報告しました。比較すると、私たちの太陽からの可視光の粒子は数エレクトロボルトのエネルギーしか持っていません。
「それは非常に重要な結果だ」とダブリン高等研究所のフェリックス・アハロニアン教授は、新しい研究に関わっていなかったとLive Scienceに語った。 「それは大部分が期待に同意し、今では理論的な推測だけでなく実験的な結果であるため、多くの意味合いを持つ可能性があります。」
結果は、科学者がそのような高エネルギー光子がどのように作成されるか、およびそれらが持つことができるエネルギー量に制限があるかどうかを理解するのに特に役立ちます。科学者たちは、この場合、ガンマ線は逆コンプトン散乱と呼ばれるプロセスによって加速されたと推測しました。このプロセス中に、超高エネルギー電子が低エネルギーの光子を跳ね返して、光子に多大なエネルギーを与えます。カニ星雲のこれらの電子は、宇宙背景放射-宇宙の最初の光の一部-から低エネルギー光子を散乱させた可能性があります。
「カニ星雲が宇宙で唯一の源であることを知っていた」とAharonianはLive Scienceに語った。 「はい、カニ星雲の電子は1,000兆エレクトロボルトまで加速されていることがわかりました。」
星雲の磁気環境での衝撃波は、電子をそのような極端なエネルギーに加速する原因となる可能性があります。確認された場合、これは電子をこの程度まで加速することができると思われる銀河の中心にある他のいくつかの提案されたパルサーにカニ星雲を追加します。
