माइक्रोक्वेसर मिल्की वे में सबसे ऊर्जावान कॉस्मिक किरणों के त्वरक हैं: एलएचएएएसओ

लार्ज हाई एल्टीट्यूड एयर शॉवर ऑब्जर्वेटरी (एलएचएएएसओ) का संचालन करने वाले वैज्ञानिकों ने निर्णायक प्रमाण प्रस्तुत किए हैं कि माइक्रोक्वेसर आकाशगंगा मिल्की वे के भीतर सबसे अधिक ऊर्जावान कॉस्मिक किरणों के प्रमुख त्वरक हैं। यह निष्कर्ष कॉस्मिक किरणों के मूल के संबंध में लगभग सात दशकों से चले आ रहे एक महत्वपूर्ण प्रश्न का समाधान करता है। माइक्रोक्वेसर, जो एक ब्लैक होल द्वारा साथी तारे से सामग्री जमा करने वाले बाइनरी सिस्टम होते हैं, शक्तिशाली सापेक्षिक जेट उत्पन्न करते हैं जो कणों को चरम वेग तक ऊर्जावान बनाते हैं।

इस शोध में चीनी विज्ञान अकादमी (सीएएस) के उच्च ऊर्जा भौतिकी संस्थान और नानजिंग विश्वविद्यालय सहित एक अंतर्राष्ट्रीय संघ शामिल था, और इसके निष्कर्ष नेशनल साइंस रिव्यू और साइंस बुलेटिन जैसी प्रमुख प्रकाशनों में प्रकाशित हुए हैं। अवलोकन अभियान ने एलएचएएएसओ के उन्नत हाइब्रिड डिटेक्टर सरणी का उपयोग किया, जो दूर के स्रोतों से अल्ट्रा-हाई-एनर्जी गामा किरणों का पता लगाने और कॉस्मिक रे कणों के सटीक माप करने में सक्षम है। इस दोहरी क्षमता ने शोधकर्ताओं को कॉस्मिक रे ऊर्जा स्पेक्ट्रम में लगभग 3 पेव (पेटा-इलेक्ट्रॉन वोल्ट) से ऊपर देखे गए फ्लक्स में तेज गिरावट—जिसे "घुटने" के रूप में जाना जाता है—को इन विशिष्ट ब्लैक होल जेट प्रणालियों से जोड़ने की अनुमति दी।

प्रमुख डेटा बिंदुओं में साइग्नस स्टार-फॉर्मिंग क्षेत्र के भीतर एक संरचना से 1 पेव से अधिक ऊर्जा वाले फोटॉनों का पता लगाना शामिल है, जिसमें दर्ज की गई अधिकतम ऊर्जा 2.5 पेव तक पहुँची। इसके अतिरिक्त, माइक्रोक्वेसर एसएस 433 के विश्लेषण से पता चला कि इसके त्वरितप्रोटॉन 1 पेव से अधिक थे, जिसकी अनुमानित शक्ति एक सेकंड में चार ट्रिलियन शक्तिशाली हाइड्रोजन बमों द्वारा जारी ऊर्जा के बराबर थी। वी4641 एसजीआर ने 0.8 पेव तक गामा-किरण ऊर्जा प्रदान की, जिससे आकाशगंगा के भीतर कई पेव कण त्वरकों की उपस्थिति की पुष्टि हुई। ये निष्कर्ष मौलिक रूप से उस पारंपरिक प्रतिमान को चुनौती देते हैं जिसने गैलेक्टिक कॉस्मिक किरणों के उत्पादन का श्रेय मुख्य रूप से सुपरनोवा अवशेषों को दिया था, क्योंकि सैद्धांतिक मॉडल और अवलोकन बताते हैं कि सुपरनोवा अवशेषों में घुटने से जुड़ी ऊर्जा तक पहुँचने की क्षमता का अभाव है।

एलएचएएएसओ डेटा एक जटिल ऊर्जा संरचना को प्रकट करते हैं जिसमें एक नया "उच्च-ऊर्जा घटक" शामिल है, जो बताता है कि मिल्की वे में कॉस्मिक रे त्वरकों की कई आबादी मौजूद है। एलएचएएएसओ सुविधा चीन के सिचुआन प्रांत के गारज़े तिब्बती स्वायत्त प्रान्त में दाओचेंग काउंटी में माउंट हैज़ी पर समुद्र तल से 4,410 मीटर की ऊंचाई पर स्थित है। इस परियोजना को 31 दिसंबर, 2015 को राष्ट्रीय विकास और सुधार आयोग द्वारा अनुमोदित किया गया था, और इसे सीएएस और सिचुआन प्रांत की जन सरकार द्वारा संयुक्त रूप से प्रायोजित किया जाता है। प्रमुख शोधकर्ता काओ झेन ने निष्कर्ष निकाला कि ये अध्ययन न केवल कॉस्मिक रे मूल के पीछे के प्राथमिक तंत्रों को उजागर करते हैं, बल्कि ब्लैक होल प्रणालियों के भीतर होने वाली चरम भौतिक प्रक्रियाओं की समझ को भी बढ़ाते हैं।