Микроквазары становятся самыми экстремальными ускорителями частиц в Млечном Пути

Ключевые результаты обсерватории LHAASO разрешили многолетнюю загадку астрофизики — происхождение «колена» в спектре космических лучей, резкого падения их количества выше 3 ПэВ. Исследования показывают, что микроквазары, чёрные дыры в двойных системах, создающие релятивистские джеты, являются мощными ускорителями частиц, способными генерировать энергии, связанные с «коленом». LHAASO обнаружила ультравысокоэнергетические гамма-лучи от пяти микроквазаров, включая SS 433 и V4641 Sgr, с энергиями протонов, превышающими 1 ПэВ.

Особенно показательными стали наблюдения SS 433, где обнаруженные гамма-лучи перекрываются с массивным атомным облаком, что указывает на ускорение высокоэнергетических протонов чёрной дырой и их последующие столкновения с окружающим материалом. Суммарная мощность ускорения частиц в SS 433 достигла ~10³² джоулей в секунду, что сравнимо с энергией четырёх триллионов мощнейших водородных бомб. Используя передовые методы многопараметрического анализа, LHAASO также впервые точно измерила спектр протонов в области «колена», выявив новую «высокоэнергетическую компоненту».

Открытие демонстрирует, что Млечный Путь содержит несколько типов ускорителей частиц, каждый со своим характерным энергетическим пределом. Микроквазары как «новые источники» способны ускорять частицы до значительно более высоких энергий, чем остатки сверхновых, что позволяет им генерировать частицы, ответственные за «колено» и превышающие его. Это впервые напрямую связывает «колено» с конкретным классом объектов — системами с джетами чёрных дыр.