Misteriozna barijera drži kozmičke zrake izvan središta naše galaksije

NOVO istraživanje je pokazalo kako je središte naše galaksije, Mliječne staze, snažan akcelerator čestica, no da u njemu postoji i neki nepoznati mehanizam koji blokira prolazak kozmičkih zraka u golem oblak koji se naziva središnja molekularna zona.

Galaktičko središte je misteriozno područje. Znanstvenici imaju neku osnovnu ideju što se tamo nalazi, ali je ono toliko puno guste prašine da ga ne možemo proučavati na mnogim valnim duljinama, od rendgenskih zraka do vidljive svjetlosti; što je pak odredilo granice onoga što možemo i ne možemo vidjeti.

Astronomi smatraju da je središte naše galaksije važan izvor kozmičkih zraka - protona i jezgre bez elektrona koje je snažno magnetsko polje ubrzalo do relativističkih brzina. U galaktičkom centru postoji niz objekata koji bi mogli djelovati kao akceleratori kozmičkih zraka: ostaci supernove, maglice unutar ostataka supernove i supermasivna crna rupa u srcu Mliječnog puta.

More kozmičkih zraka

Prema nalazima modela i promatranja, raspodjela kozmičkih zraka u cijeloj Mliječnoj stazi trebala bi biti manje-više postojana. Kozmičke zrake nastaju iz raznih akceleratora i šire se u galaktičkom magnetskom polju te nastaje nešto što astronomi nazivaju morem kozmičkih zraka, piše Science Alert.

Kako bi znanstvenici proučili na koji način se kozmičke zrake ubrzavaju, treba im izvor svježih kozmičkih zraka. Srećom, kozmičke zrake su vrlo energične - što znači da ih možemo pronaći u galaktičkom središtu jer njihov energetski raspon proizvodi svjetlost u ograničenom rasponu valnih duljina koji prodire kroz gustu prašinu.

Pronašli nešto iznenađujuće

Xiaoyuan Huang iz Kineske akademije znanosti i njegovi kolege promatrali su gama zračenje u središnjem molekularnom oblaku Mliječne staze. Kao što su i očekivali, ustanovili su da je galaktičko središte visokoenergetski akcelerator čestica. No pritom su pronašli nešto što ih je iznenadilo.

Prema njihovom izračunu, gustoća kozmičkih zraka u središnjem molekularnom oblaku niža je od gustoće mora kozmičkih zraka, što znači da na tome mjestu postoji neka vrsta barijere koja sprječava prodiranje kozmičkih zraka u središnji molekularni oblak.

Za sada nije poznato od čega se ta barijera sastoji, ali postoji nekoliko intrigantnih mogućnosti. Možda je uzrokuje kolaps gušćih dijelova oblaka ili neka magnetohidrodinamička turbulencija.

U Sunčevom sustavu kozmičke zrake modulira solarni vjetar, moguće je da sličnu ulogu u galaktičkom središtu ima i galaktički vjetar.

Istraživanje naziva A GeV-TeV Particle Component and the Barrier of Cosmic-ray Sea in the Central Molecular Zone objavljeno je u časopisu Nature Communications.

Pročitajte više