În sus, pe platoul tibetan, oamenii de știință au măsurat doar cea mai energică lumină văzută vreodată. Acești fotoni erau raze gamma cu energii care depășesc 100 trilioane de electronvolți - unul chiar avea aproape 500 de trilioane de electronvolți de energie. Anterior, au fost văzute doar fotoni cu zeci de trilioane de electronvolți.
Oamenii de știință au descoperit că fotonii își aveau originea în nebuloasa Crabului, un pulsar sau o rămășiță puternică de supernova învârtită aflată la 6.523 de ani lumină.
Noile rezultate au fost descoperite cu o parte din Tibetan Air Shower Array, un experiment care folosește 36900 de metri pătrați (36.900 de metri pătrați) de detectori pentru a căuta particule cu energie mare precum razele cosmice și razele gamma. Când astfel de particule ating atmosfera superioară, ele creează dușuri de particule secundare subatomice pe care le detectează tabloul. Aerul răvășit de-a lungul rețelei, care se ridică la 4.100 de metri (4.300 metri) deasupra nivelului mării, permite mai multor particule secundare să-l aducă la sol.
Studiind dușurile de particule secundare numite muoni, oamenii de știință au reușit să lucreze înapoi pentru a descoperi energia și originea razelor gamma care au provocat dușurile. Într-o nouă lucrare acceptată la 13 iunie la Physical Review Letters, astronomii care studiază aceste duble de nebuloasă a Crabului au raportat 24 de evenimente cauzate de fotoni cu energii mai mari de 100 de trilioane de electroniți. Prin comparație, particulele de lumină vizibilă ale soarelui nostru au doar o energie de câțiva electroniți.
"Este un rezultat foarte, foarte important", a declarat pentru Live Science Felix Aharonian, profesor la Institutul de Studii Avansate din Dublin, care nu a fost implicat în noua lucrare. "Este de acord cu așteptarea într-o mare măsură și ar putea avea o mulțime de implicații, deoarece acum este vorba de rezultate experimentale, nu doar de speculații teoretice."
Rezultatele îi ajută în mod special pe oamenii de știință să înțeleagă cum se creează astfel de fotoni cu energie mare și dacă există o limită la câtă energie pot avea. Oamenii de știință au speculat că, în acest caz, razele gamma au fost accelerate printr-un proces cunoscut sub numele de Invers Compton scattering. Pe parcursul acestui proces, electronii super-cu energie mare sări fotonii cu energie mai mică, oferind fotonilor o energie extraordinară. Acești electroni din Nebula Crabului s-au putut risipi fotonilor cu consum redus de radiația cosmică de fundal - o parte din prima lumină a universului.
„Știam că Nebula Crabului era o sursă unică în univers”, a spus Aharonian pentru Live Science. „Acum vedem că da, electronii din Nebula Crab sunt accelerate până la 1.000 de trilioane de electroniți.”
Undele de șoc din mediul magnetic din nebuloasă sunt probabil responsabile de accelerarea electronilor la astfel de energii extreme. Dacă se confirmă, acest lucru ar adăuga Nebula Crab doar câteva alte pulsars propuse în centrul gândirii galaxiei capabile să accelereze electronii până la acest nivel.
