Лебедь X-3 оказался самым мощным естественным ускорителем в космосе

Микроквазар Лебедь X-3 оказался самым мощным естественным ускорителем протонов в Галактике, показали замеры, проведенные Высотной обсерваторией широких атмосферных ливней в Китае (LHAASO). Результаты исследования вышли в журнале National Science Review.

Микроквазар — это двойная система из черной дыры звездной массы и обычной звезды, материя которой поглощается соседкой. При этом она интенсивно излучает, но слабее, чем обычный квазар. Ранее теория предполагала, что излучение микроквазаров порождается столкновениями электронов с фотонами, однако в случае Лебедя X-3 обнаружен протонный механизм.

LHAASO зарегистрировала яркие всплески гамма-излучения сверхвысоких энергий, которые совпали по времени со вспышками в ГэВ-диапазоне, наблюдавшимися в той же точке неба гамма-телескопом Fermi. По периодичности всплесков, составляющей 4,8 часа, вычислили орбитальный радиус системы. Он оказался всего втрое больше нашего Солнца — на сегодня это самая высокая точность локализации космических ускорителей сверхвысоких энергий.

Энергия фотонов из Cygnus X-3 доходит до 3,7 ПэВ. Моделирование с учетом физики взаимодействий показывает, что для их рождения нужны протоны с энергией 30 ПэВ и выше. Для сравнения, Большой адронный коллайдер достигает в 4000 раз меньшей величины — 7 ТэВ.

Результаты абсолютно достоверны — получена колоссальная статистическая значимость 10σ, в активных фазах до 11.5σ. А это значит, что Лебедь X-3 — мощнейший космический «коллайдер» в нашей Галактике и, вполне возможно, вообще во Вселенной.