Ученые обсерватории H.E.S.S. в Намибии обнаружили самые высокоэнергетичные гамма-лучи, когда-либо зарегистрированные от пульсара. Эти гамма-лучи с энергией 20 тераэлектронвольт примерно в десять триллионов раз энергичнее видимого света. Эта находка ставит под сомнение существующие теории о генерации импульсного гамма-излучения и опубликована в журнале Nature Astronomy.

Пульсары - остатки звезд, в которых произошли взрывы сверхновых, - обладают невероятной плотностью и интенсивным магнитным полем. При диаметре всего 20 км эти мертвые звезды состоят в основном из нейтронов. Масса вещества в одной чайной ложке пульсара составляет более пяти миллиардов тонн, что примерно в 900 раз больше массы Великой пирамиды Гизы.

Пульсары испускают пучки электромагнитного излучения, напоминающие космические маяки. Когда эти лучи пересекают нашу Солнечную систему, мы наблюдаем регулярные вспышки излучения, называемые импульсами. Ученые полагают, что за это излучение ответственны быстрые электроны, образующиеся и ускоряющиеся в магнитосфере пульсара. По мере движения к периферии пульсара эти электроны набирают энергию и высвобождают ее в виде пучков излучения.

Пульсар Vela, расположенный в созвездии Vela на Южном небе, является самым ярким пульсаром в радиодиапазоне и самым ярким источником космического гамма-излучения в гигаэлектронвольтном диапазоне. Он совершает примерно одиннадцать оборотов в секунду. Однако его излучение резко прекращается выше нескольких ГэВ, что позволяет предположить, что электроны уходят из магнитосферы пульсара.

Однако недавние глубокие наблюдения, проведенные H.E.S.S., позволили обнаружить новую компоненту излучения при еще более высоких энергиях. Эта компонента достигает энергий в десятки тераэлектронвольт, что примерно в 200 раз превышает энергию всех ранее обнаруженных излучений пульсара Vela. Высокоэнергетическая компонента появляется на тех же фазовых интервалах, что и компонента, наблюдаемая в диапазоне ГэВ. Это открытие позволяет предположить, что для достижения таких энергий и сохранения вращательной структуры излучения электронам, возможно, необходимо пройти еще большее расстояние, чем магнитосфера.

Это новаторское наблюдение ставит под сомнение существующие теории о генерации импульсных гамма-лучей и поднимает новые вопросы о поведении электронов в пульсарах. Дальнейшие исследования и анализ будут иметь решающее значение для раскрытия тайн, связанных с этими высокоэнергетическими явлениями.