Астрономи з Університету Якобса в Бремені, Обсерваторії ім. Карла Шварцшильда (Німеччина) і Лейденської обсерваторії (Нідерланди) зареєстрували радіовипромінювання скупчення галактик CIZA J2242.8 +5301, яке об'єднується з іншим скупченням, і показали, що взаємодія може супроводжуватися прискоренням часток до величезних енергій.

«Скупчення галактик – найбільші об'єкти у Всесвіті, – нагадує провідний автор роботи Рейно ван Віяло (Reinout van Weeren). – Якщо вони стикаються, з'являється потужна ударна хвиля ». Учені вже давно розробили теорію прискорення частинок, які потім можуть спостерігатися як космічні промені, такими астрофізичними ударними хвилями. Цей варіант процесу – прискорення Фермі – припускає поступове збільшення енергії протонів і електронів, багаторазово долають область ударної хвилі і «розкритих» так званими магнітними дзеркалами.

Свідченням прискорення повинно бути синхротронне випромінювання заряджених частинок, що рухаються з релятивістськими швидкостями в магнітному полі. Змоделювавши параметри цього випромінювання для випадку CIZA J2242.8 +5301, автори приступили до спостережень скупчення, віддаленого приблизно на 2,5 млрд світлових років.

У роботі були задіяні радіотелескопи Нідерландів, Індії і США. У результаті вчені отримали зображення величезної дугового області радіовипромінювання на краю скупчення, довжина якої сягає 6,5 млн світлових років, і меншою за розмірами «дуги» в південній частині CIZA J2242.8 +5301. «Сама форма областей дає зрозуміти, що вони пов'язані з ударною хвилею», – зауважує пан ван віялі.

Властивості зареєстрованого радіовипромінювання також дуже добре відповідають прогнозам моделі. За розрахунками дослідників, протони у CIZA J2242.8 +5301 можуть розганятися до 1019 еВ.

Джерела найбільш енергетичні космічних променів, що потрапляють в діапазон 1021 еВ, повинні, однак, перебувати ближче до нас. Найімовірніше, цими джерелами служать активні галактики з чорними дірами або гамма-сплески.

За матеріалами: NewScientist