Nebuloasa Crabului eliberează raze gamma de mare energie spre Pământ. Folosind observatorul Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) din China, cercetătorii au descoperit a doua cea mai puternică rază gamma de mare energie, sau foton, care a fost înregistrată vreodată, provenind din această regiune situată la mii de ani lumină distanță. Această descoperire poate ajuta la explicarea modului în care particulele din spațiu pot fi accelerate la energii atât de mari.
Fotonul pe care l-au detectat avea o energie de 1,1 petaelectronvolți (PeV) – adică 1,1 milioane de miliarde de electronvolți. Cea mai mare valoarea înregistrată vreodată a fost de 1,4 PeV, dar cercetătorii nu sunt siguri de originea acestui foton. Probabil că fotonul din Nebuloasa Crabului a provenit de la un electron de mare energie din nebuloasă, care s-a ciocnit de un foton primordial și l-a expulzat la nivelul său extrem de energie.
„Razele gamma nu reprezintă nimic special în mod individual – sunt niște mesageri care transportă informația despre electronii părinți care sunt accelerați. Putem deduce foarte multe concluzii dintr-o singură rază gamma”, a declarat Felix Aharonian din cadrul Institutului Max Planck pentru Fizică Nucleară din Germania.
Una dintre aceste concluzii este că electronul original a avut o energie de aproximativ 2,3 PeV. Este cu mai mult de 15% peste limita teoretică a energiei pe care câmpurile electromagnetice din Nebuloasa Crabului ar putea să o distribuie unui electron. De asemenea, este de peste 20.000 de ori mai mare decât valoarea obținută de orice accelerator de electroni construit de om.
„Acceleratoarele de particule sunt cele mai sofisticate și complexe utilaje pe care le-am construit vreodată. Dar aici, în acest mediu haotic, este într-un fel o mașină ideală care ajunge la marginea a ceea ce permite fizica fundamentală”, a afirmat Aharonian.
În combinație cu alte raze gamma cu energii ușor mai mici, această descoperire indică faptul că Nebuloasa Crabului – rămășița unei supernove care conține o stea neutronică – poate accelera mai multe particule la energii ultra-înalte decât pot explica ideile noastre actuale. Dacă descoperim mai multe raze gamma similare cu aceasta, s-ar putea ca acest lucru să ne conteste ideile despre modul în care obiectele accelerează particulele.
