Возле пульсаров обнаружили медленное движение космического излучения
Космические лучи в нашей галактике движутся иногда по очень непредсказуемым траекториям. Эти потоки заряженных частиц — атомных ядер, электронов и позитронов — не устремляются прямо от источника к месту, где они будут поглощены и рассеяны, а взаимодействуют по пути с межзвездными магнитными полями и отклоняются от курса.
Ранее ученые уже показали, как эта турбулентность влияет на скорость диффузии космических лучей в различных средах, используя данные анализа ореолов гамма-излучения вокруг двух пульсаров — быстро вращающихся нейтронных звезд. В новой работе астрофизики обнаружили третий подобный объект. Его исследование показало, что космические лучи распространяются в непосредственной близости от пульсаров очень медленно.
Авторы анализировали наблюдения, сделанные в течение примерно десяти месяцев в 2019-2020 годах. В результате ученые обнаружили нечеткий источник гамма-лучей очень высокой энергии в той части неба, где ранее был обнаружен пульсар. Подобные особенности, наблюдаемые вокруг двух других пульсаров, были приписаны взаимодействиям межзвездного излучения с электронами и позитронами очень высоких энергий, испускаемыми пульсаром. Эти взаимодействия происходят в диффузной сфере вокруг пульсара и приводят к тому, что энергия фотонов увеличивается до десятков ТэВ. Именно такие высокоэнергетичные фотоны образуют гамма-гало, которое обнаружили исследователи.
Если эта модель верна, то размер нового гало, энергия гамма-лучей и предполагаемый возраст этого пульсара указывают на то, что скорость диффузии космических лучей в сотни или тысячи раз меньше вблизи пульсара, чем в остальной части Млечного Пути. Причина этой разницы остается неизвестной, но, по словам астрономов, она может быть вызвана сложной магнитной средой вокруг этих объектов.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.