גבוה במישור הטיבטי, מדענים פשוט מדדו את האור האנרגטי ביותר שנראה אי פעם. פוטונים אלה היו קרני גאמה עם אנרגיות העולות על 100 טריליון אלקטרונוולים - באחד מהם היו אפילו כמעט 500 טריליון וולטים אלקטרוניים של אנרגיה. בעבר נצפו רק פוטונים עם עשרות טריליון וולטים אלקטרוניים.
המדענים גילו שהפוטונים מקורם בערפילית הסרטן, פולסאר, או שריד סופרנובה מסתובב חזק העומד על 6,523 שנות אור.
התוצאות החדשות התגלו עם חלק ממערך המקלחת האווירית הטיבטית, ניסוי המשתמש בגובה גלאים בגודל 36,900 מ"ר (36,900 מ"ר) כדי לחפש חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה כמו קרניים קוסמיות וקרני גמא. כאשר חלקיקים כאלה פוגעים באטמוספירה העליונה, הם יוצרים מקלחות של חלקיקים תת-אטומיים משניים שהמערך מזהה. האוויר הנדיר מעל המערך, שגובהו 14,100 רגל (4,300 מטר) מעל פני הים, מאפשר ליותר מהחלקיקים המשניים להגיע לאדמה.
על ידי לימוד מקלחות של חלקיקים משניים הנקראים מואונים, המדענים הצליחו לעבוד לאחור כדי להבין את האנרגיה ומקורם של קרני הגמא הנכנסות שגרמו למקלחות. במאמר חדש שהתקבל ב- 13 ביוני למכתבי ביקורת פיזית, אסטרונומים החוקרים את המקלחות של ערפילית הסרטן דיווחו על 24 אירועים שנגרמו על ידי פוטונים עם אנרגיות הגבוהות מ 100 טריליון וולט אלקטרוני. לשם השוואה, לחלקיקים של אור גלוי מהשמש שלנו יש אנרגיה של מעט אלקטרונוולים בלבד.
"זו תוצאה מאוד מאוד חשובה", אמר פליקס אהרוניון, פרופסור במכון לדבלין ללימודים מתקדמים, שלא היה מעורב ביצירה החדשה, ל- Live Science. "זה מסכים עם הציפייה במידה רבה וזה יכול להיות בעל השלכות רבות מכיוון שעכשיו מדובר בתוצאות ניסיוניות, ולא רק בהשערות תיאורטיות."
התוצאות עוזרות באופן ספציפי למדענים להבין כיצד נוצרים פוטונים כאלה עם אנרגיה גבוהה, ואם יש גבול לכמות האנרגיה שהם יכולים לקבל. המדענים העלו השערה כי במקרה זה קרני הגמא מואצות בתהליך המכונה פיזור אינברס קומפטון. במהלך תהליך זה, אלקטרונים סופר-אנרגיים סופר מקפצים פוטונים בעלי אנרגיה נמוכה יותר, ומעניקים לפוטונים אנרגיה אדירה. ייתכן שאלקטרונים אלה בערפילית הסרטן התפזרו פוטונים בעלי אנרגיה נמוכה מקרינת הרקע הקוסמית - חלק מהאור הראשון של היקום.
"ידענו כי ערפילית הסרטן היא מקור ייחודי ביקום", אמר אהרוניון ל- Live Science. "עכשיו אנו רואים שכן, האלקטרונים בערפילית הסרטן מואצים עד 1,000 טריליון וולט אלקטרוני."
גלי הלם בסביבה המגנטית בערפילית אחראים ככל הנראה להאצת האלקטרונים לאנרגיות כה קיצוניות. אם יאושר, זה יוסיף את ערפילית הסרטן רק לזוג פולסים אחרים שהוצעו במרכז הגלקסיה שיכולים להאיץ אלקטרונים במידה זו.
