Vysoko na tibetské náhorní plošině vědci měřili nejenergičtější světlo, jaké kdy bylo vidět. Tyto fotony byly paprsky gama s energií přesahujícími 100 bilionů elektronvoltů - jeden dokonce měl téměř 500 bilionů elektronvoltů energie. Dříve byly vidět pouze fotony s desítkami bilionů elektronvoltů.
Vědci zjistili, že fotony pocházejí z Krabí mlhoviny, pulsaru nebo zbytku silné rotující supernovy vzdálené 6 523 světelných let.
Nové výsledky byly objeveny pomocí části tibetského vzduchového sprchového pole, experimentu, který využívá detektory 4 miliony čtverečních stop (36 900 čtverečních metrů) k vyhledávání vysokoenergetických částic, jako jsou kosmické paprsky a gama paprsky. Když takové částice zasáhnou horní atmosféru, vytvoří sprchy sekundárních subatomických částic, které pole detekuje. Rarifikovaný vzduch nad soustavou, která stojí 14 300 metrů (4 300 metrů) nad hladinou moře, umožňuje, aby se více sekundárních částic dostalo na zem.
Studiem sprchy sekundárních částic zvaných miony vědci dokázali pracovat dozadu, aby zjistili energii a původ přicházejících paprsků gama, které způsobily sprchy. V novém článku přijatém 13. června časopisu Physical Review Letters astronomové studující tyto sprchy Krabí mlhoviny hlásili 24 událostí způsobených fotony s energií vyšší než 100 bilionů elektronvoltů. Pro srovnání, částice viditelného světla z našeho slunce mají pouze energii několika elektronvoltů.
"Je to velmi, velmi důležitý výsledek," řekl Felix Aharonian, profesor dublinského institutu pro vyšší studia, který se této nové práce nezúčastnil. "Do značné míry souhlasí s očekáváním a mohlo by to mít mnoho důsledků, protože nyní to jsou experimentální výsledky, nejen teoretické spekulace."
Výsledky konkrétně pomáhají vědcům pochopit, jak jsou takové vysokoenergetické fotony vytvářeny, a pokud existuje limit, kolik energie mohou mít. Vědci spekulovali, že v tomto případě byly paprsky gama urychleny procesem známým jako Inverzní Comptonův rozptyl. Během tohoto procesu se super vysokoenergetické elektrony odrazí od fotonů s nižší energií a dodávají fotonům obrovskou energii. Tyto elektrony v Krabí mlhovině se možná rozptýlily od nízkoenergetických fotonů z kosmického pozadí, což je část prvního světla ve vesmíru.
"Věděli jsme, že Krabí mlhovina je ve vesmíru jedinečným zdrojem," řekl Aharonian Live Science. "Teď vidíme, že ano, elektrony v Krabí mlhovině jsou urychleny až na 1 000 bilionů elektronvoltů."
Rázové vlny v magnetickém prostředí v mlhovině jsou pravděpodobně zodpovědné za urychlení elektronů na takové extrémní energie. Pokud by to bylo potvrzeno, přidalo by to Krabí mlhovinu pouze k několika dalším navrhovaným pulsarům ve středu galaxie, která byla schopna urychlit elektrony do této míry.
