Centrul Căii Lactee, dificil de observat din cauza mediului său tumultuos, găzduiește o gaură neagră supermasivă înconjurată de fenomene cosmice extraordinare. Recent, o echipă internațională de cercetători condusă de Los Alamos National Laboratory a făcut o descoperire majoră prin detectarea unor raze gamma de foarte înaltă energie provenind din această regiune enigmatică. Ea a fost prezentată într-un articol publicat în The Astrophysical Journal Letters.
Razele gamma sunt forme de radiații electromagnetice similare luminii, dar care au o energie mult mai mare. Ele provin adesea din fenomene cosmice violente, cum ar fi exploziile supernovelor sau interacțiunile particulelor la viteze incredibile. Studierea lor este esențială pentru înțelegerea proceselor care au loc în Univers. Cercetătorii au observat recent aproape o sută de emisii de raze gamma cu energii mai mari de 100 teraelectronvolți, ceea ce reprezintă un progres semnificativ. Ei au identificat originea acestor raze gamma într-o regiune cunoscută sub numele de creasta centrului galactic, unde au loc fenomene extreme. Zona din jurul Centrului Galactic este plină de gaz fierbinte și dens, ceea ce, în mod normal, face extrem de dificilă observarea directă. Acesta este motivul pentru care detectarea razelor gamma este atât de crucială: ele ne oferă indicii despre procesele care au loc în acest mediu ostil.
Potrivit cercetătorilor, aceste rezultate confirmă existența unei surse de energie, denumită PeVatron, capabilă să accelereze particulele la niveluri de energie fără precedent. Acest fenomen este încă puțin înțeles, dar pare să fie legat de evenimente cosmice violente care au loc în apropierea găurii negre supermasive. Aceste evenimente ar putea include fuzionarea găurilor negre sau moartea stelelor într-o supernovă.
Pentru a realiza această descoperire, cercetătorii au utilizat observatorul HAWC (High-Altitude Water Cherenkov), situat la o altitudine de 4 000 de metri pe vulcanul Sierra Negra din Mexic. Această altitudine ridicată reduce interferențele din partea atmosferei terestre, care poate atenua semnalele de raze gamma. Observatorul HAWC este format din 300 de rezervoare umplute cu apă. Fiecare rezervor este echipat cu detectoare sensibile la lumină numite detectoare fotomultiplicatoare. Atunci când razele gamma, care sunt particule cu energie foarte mare, intră în atmosfera Pământului, acestea interacționează cu particulele din aer, creând o cascadă de particule secundare. Acest proces este cunoscut sub numele de jerbă Cherenkov. Atunci când o particulă încărcată din această jerbă călătorește mai repede decât lumina prin apă, aceasta generează un fenomen numit lumină Cherenkov, care apare ca o strălucire albastră. Această lumină este un indicator valoros pentru cercetători, permițându-le să detecteze și să analizeze particulele create de razele gamma. Măsurând cantitatea și distribuția temporală a luminii albastre emise în fiecare siloz, oamenii de știință pot determina informații esențiale despre aceste raze, cum ar fi energia și direcția lor de origine.
Cercetătorii intenționează acum să își extindă descoperirile utilizând noi instalații, cum ar fi Southern Wide Field Gamma Ray Observatory, aflat în prezent în construcție în Chile. Acest progres tehnologic le va permite să observe mai precis centrul Căii Lactee și să afle mai multe despre misterele care o înconjoară.
