这位艺术家的作品展示了另一个名为 Geminga 的脉冲星周围的脉冲星风星云。脉冲星风星云可能是粒子加速器的宇宙场所。
从你的口袋里拿出一枚硬币并翻转它。那个硬币翻转携带着 peta 电子伏特 (PeV) 的能量。现在想象一个比你的硬币小一百万倍的粒子，甚至远远超出最强大的显微镜的范围——它正以同样的能量掠过。一个粒子的能量超过了人类最先进的粒子加速器所能产生的能量的一千倍。
然而，宇宙中不乏如此高能粒子。它们无时无刻不在撞击地球大气层。但是，虽然天文学家早就知道这些强效粒子的存在，但他们一直在努力理解它们是如何形成的。直到最近，数据才开始揭示这一现象。
问题是，无论是质子还是电子，PeV 粒子通常都带电。因此，它们很容易受到磁场的影响，它们的路径在穿过银河系时会这样弯曲和那样弯曲。将单个粒子追溯到其源头几乎是不可能的。
但是制造高能粒子的过程也会制造伽马射线。伽马射线是无电荷的光子，不会那么容易被银河系的旋转磁场引入歧途。因此，这些光子是可以告诉天文学家粒子在哪里加速以及如何加速的信使。
近年来，有两个设施上线，让天文学家能够接触到最高能量的伽马射线：西藏的大型高海拔空气淋浴天文台 (LHAASO) 和墨西哥的高海拔水切伦科夫天文台 (HAWC)。他们的数据使天文学家能够识别大约十几种可能的宇宙粒子加速器，称为Pevatrons。
LHAASO，位于中国西南部西藏自治区羊八井的宇宙线天文台。中国科学院高能物理研究所
这些 Pevatron 候选者之一是鳗鱼星云，它位于盾牌座 11,400 光年外。在这个星云中，一团带电粒子云围绕着一颗脉冲星，因为它在太空中加速，导致其独特的蛇形。
Daniel Burgess(哥伦比亚天体物理实验室)和团队不仅使用对伽马射线的观测，还使用 X 射线和无线电波来描述粒子云，并建立了一个计算机模型，该模型描述了脉冲星的当前状态、它周围的等离子体，以及它们随着时间的推移而演变。在一项发表在《天体物理学杂志》(预印本)上的研究中，他们表明这种特殊的 Pevatron 正在将电子加速到 PeV 能量。
该动画首先展示了从鳗鱼星云中检测到的 X 射线光子，然后是伽马射线发射。伽马射线比 X 射线具有更高的能量和更低的分辨率，因此图像在伽马射线下显得更加模糊。
丹尼尔伯吉斯等人。
“这是第一个明确确定的 [电子加速] PeVatron 候选者之一，”Henrike Fleischhack(美国天主教大学)说。“这里介绍的后续观察和详细建模。. . 可以作为研究和识别其他 PeVatron 候选人的蓝图。”
事实上，团队成员 Kaya Mori(也在哥伦比亚天体物理实验室)证实，该团队正在努力将相同的技术应用于多个其他脉冲星云，包括两个令人回味的名为蜻蜓和回旋镖的星云。其他团队正在研究替代 Pevatron，例如超新星爆炸产生的冲击等离子体气泡。
虽然鳗鱼星云显然是 PeV 电子的候选来源，但 Fleischhack 指出，在地球上观察到的高能粒子不仅包括电子，还包括质子。到目前为止，大多数其他候选 Pevatron 都被发现只能加速电子。
“问题仍然存在，”Fleischhack 说：“我们知道肯定存在的 [质子加速] PeVatrons 在哪里?”
