Kosmiczny akcelerator cząstek, który przebija naszą najlepszą technologię
Zamknij na chwilę oczy i wyobraź sobie taką sytuację.
Pewnie kojarzysz Wielki Zderzacz Hadronów — tę ogromną podziemną ring w Szwajcarii i Francji, gdzie naukowcy zderzają ze sobą cząstki, żeby badać budulec rzeczywistości. Robi wrażenie, prawda? Przyspiesza protony do prędkości bliskiej prędkości światła.
Ale teraz zobaczmy, co naprawdę potrafi natura.
Naukowcy właśnie potwierdzili, że Droga Mleczna kryje w sobie naturalny akcelerator kosmiczny, który bije na głowę wszystko, co ludzkość kiedykolwiek zbudowała. Mówimy o protonowym PeVATRONIE — czyli kosmicznym akceleratorze cząstek, który potrafi rozpędzić protony powyżej energii jednego biliarda elektronowoltów. (Dla tych, którzy liczą: to dziesięć do piętnastej elektronowoltów.)
Co to właściwie jest ten PeVATRON i czemu ma to dla nas znaczenie?
Tłumaczę obrazowo. PeVATRON to naturalny akcelerator cząstek gdzieś tam w kosmosie, który potrafi wystrzelić protony z niewyobrażalną energią. „PeV" oznacza „peta elektronowoltów" — czyli po ludzku mówiąc: „absolutnie szalona ilość energii jak na jedną malutką cząstkę".
Promieniowanie kosmiczne — a to głównie protony pędzące przez przestrzeń — może osiągać takie poziomy energii. I od dawna nurtuje naukowców jedno pytanie: skąd dokładnie pochodzi? Co je tak rozpędza?
Znalezienie PeVATRONU to jak odkrycie kluczowego dowodu na miejscu zbrodni. Wskazuje nam źródło, w którym rodzą się te promieniowania kosmiczne.
Podejrzany: LHAASO J1912+1014u
Obiekt, o którym mowa, nosi nazwę LHAASO J1912+1014u i znajduje się w konstelacji Orła, niedaleko gwiazdy Altair. Jeśli kojarzysz letni trójkąt — Altair to jeden z jego wierzchołków. Czyli prawdopodobnie nie raz patrzyłeś właśnie w tym kierunku, nawet o tym nie wiedząc.
Początkowo naukowcy sądzili, że to szczątki po eksplodującej gwieździe — tak zwana pozostałość po supernowej. Ale im więcej danych zbierali, tym ciekawiej się robiło. Wykryto emisje powyżej stu bilionów elektronowoltów, co kompletnie nie pasowało do teorii o supernowej.
Śledztwo na pięć oczu (a właściwie pięć instrumentów)
Tu zaczyna się najciekawsza część. Żaden pojedynczy instrument nie dałby rady rozwiązać tej zagadki. Potrzebne było połączenie obserwacji z pięciu różnych obserwatoriów:
- LHAASO — Chińskie Obserwatorium Dużej Wysokości
- Eksperyment Tibet AS gamma
- Fermi-LAT — teleskop kosmiczny NASA
- Obserwatorium rentgenowskie Chandra — kolejny skarb NASA
- FUGIN — japoński przegląd radiowy z teleskopem Nobeyama 45-m
Każdy z tych instrumentów widzi inną część widma energetycznego — od fal radiowych aż po ultrafioletowe promienie gamma. Kiedy nałożysz na siebie te wszystkie dane, otrzymujesz niesamowicie szczegółowy obraz.
A ten obraz jednoznacznie sugeruje: LHAASO J1912+1014u to protonowy PeVATRON.
Moment „eureka!"
Kluczowy dowód pochodzi z analizy zachowania sygnałów gamma przy różnych poziomach energii. Promienie gamma płynnie rozciągały się od ponad stu bilionów elektronowoltów aż do zaledwie 400 MeV (znacznie niższa energia). Ta gładka, nieprzerwana linia sygnału to dokładnie to, czego oczekujemy, jeśli to protony — a nie elektrony — wykonują ciężką pracę.
Gdyby to elektrony produkowały te promienie gamma, zobaczylibyśmy jakieś obcięcie sygnału albo zupełnie inny wzór. Ale te dane po prostu... płyną. Jak protony wyrzucane na zewnątrz z potężnego akceleratora, uderzające w otaczający materiał i uwalniające po drodze promieniowanie gamma.
Dlaczego to jest takie ważne?
Promieniowanie kosmiczne wpływa na wszystko dookoła. Ma znaczenie przy formowaniu się gwiazd, oddziałuje z atmosferami planet, jest powiązane z najbardziej gwałtownymi zjawiskami we wszechświecie. Ale ponieważ są to cząstki naładowane, muskają je pola magnetyczne podczas podróży w kierunku Ziemi — i praktycznie niemożliwe jest prześledzenie ich drogi z powrotem do źródła.
Dlatego właśnie potwierdzenie istnienia PeVATRONU to tak wielka sprawa. To nie tylko interesujące odkrycie — to konkretne źródło, które możemy badać. Prawdziwy akcelerator cząstek kosmicznych, tuż w naszej własnej galaktyce, robiący rzeczy, o których nasze największe maszyny mogą tylko pomarzyć.
Jak ujął to profesor Tsunefumi Mizuno z Uniwersytetu w Hiroszimie (parafrazując): „Ta ogromna energia sprawia, że promieniowanie kosmiczne ma ogromne znaczenie w astronomii i astrofizyce".
Kurczę, pod tym stwierdzeniem to ja się podpisuję obiema rękami.
Co dalej?
Skoro już potwierdziliśmy istnienie PeVATRONU, zaczyna się prawdziwa zabawa. Naukowcy będą dalej badać LHAASO J1912+1014u, żeby zrozumieć, jak dokładnie działa. Co to właściwie za obiekt? Jak tak efektywnie przyspiesza cząstki? Czy są tam na zewnątrz jeszcze inne PeVATRONY czekające na odkrycie?
Może właśnie jesteśmy świadkami początku nowego rozdziału w badaniach nad promieniowaniem kosmicznym — tymi tajemniczymi, ultrafastrymi cząstkami, które przemierzają naszą galaktykę od miliardów lat.
I szczerze? To całkiem ekscytujące, że możemy tego doświadczać.
Źródło: ScienceDaily — „ tajemniczy obiekt w Drodze Mlecznej przyspiesza protony powyżej biliarda elektronowoltów" (26 lipca 2026)