Temmuz 2026 ortasında, The Astrophysical Journal'da, Samanyolu'nda en enerjik kozmik ışınların nasıl oluştuğunu anlamamıza yaklaşmamızı sağlayan bir makale yayımlandı. Bu, parçacıkları petaelektronvolt enerjilerine hızlandırabilen PeVatron'lar olarak adlandırılan adaylardan biri olan LHAASO J1912+1014u nesnesiyle ilgilidir.
Her şey, yüksek bir yaylada bulunan Çin'in LHAASO gözlemevinin verileriyle başladı. Dedektörleri, bilinen bir TeV nesnesi olan HESS J1912+101'in koordinatlarıyla örtüşen, geniş bir kaynaktan 100 TeV üzerindeki enerjilerde gama ışınımı tespit etti. Bu tür ultra-yüksek gama kuantaları genellikle hızlandırılmış kozmik ışınların yıldızlararası gaz atomlarıyla çarpıştığı zaman ortaya çıkar. Ancak asıl soru devam ediyordu: Protonlar mı yoksa elektronlar mı? Leptonic (elektron hızlandırma) ve hadronic (proton hızlandırma) senaryoları, çok yüksek enerjilerde benzer gama spektrumları verir, ancak farklı koşullar gerektirir.
Anlamak için, Hiroşima Üniversitesi'nden Tsunefumi Mizuno liderliğindeki bir grup astronom, NASA'nın yörünge gama teleskobu Fermi-LAT'ın arşivine başvurdu. 400 MeV ile yüzlerce GeV arasındaki aralıkta 15 yıllık gözlemleri analiz ettiler. Galaktik dağınık arka planın sıradan modeli, verilerde belirgin kalıntılar bıraktı, bu nedenle bilim insanları geliştirilmiş bir sürüm oluşturdular. Sonuç olarak, kaynağın yakınında net bir radyasyon fazlalığı, sert bir spektrumla (yaklaşık 2.1'lik bir indeks) belirdi. Bu, LHAASO/H.E.S.S. kaynağının konumuna mekansal olarak uyuyordu.
Karar verici adım, karbon monoksit çizgisindeki moleküler bulutların bir araştırması olan Fugin'den gelen yüksek hassasiyetli verilerin dahil edilmesiydi. Araştırmacılar, iki olası hız bileşeni (yaklaşık 25 ve 60 km/s) için gaz haritaları oluşturdular. Bu desenler GeV fazlalığını mükemmel bir şekilde tanımladı ve radyasyonun tam olarak protonların yoğun bulutlarla çarpışmasından kaynaklandığını doğruladı.
Ekip, GeV'den TeV'e kadar genel spektrumu oluşturduğunda, leptonic senaryo (elektron hızlandırma) çok sert koşullar gerektirdi ve X-ışını radyasyonuna ilişkin üst sınırlara kötü uyum sağladı. Hadronic senaryo ise, yani proton hızlandırma, verilere doğal olarak uydu. Proton spektrumu yaklaşık 2.2'lik bir indeksle elde edilir ve onlara yatırılan toplam enerji, mesafeye bağlı olarak (1–5)×10⁴⁹ erg olarak tahmin edilir. Kaynağın yakınında, muhtemelen sisteme enerji sağlayan eski bir pulsar olan PSR J1913+1011 bulunmaktadır.
Bu çalışma, verilerin sabırlı bir şekilde biriktirilmesinin ve farklı araçların ortak analizinin, milyonlarca yıldır Galaksimizde işleyen mekanizmaları adım adım ortaya çıkarmamızı sağlayan iyi bir örneğidir. LHAASO, yeni PeVatron adayları bulmaya devam ediyor ve benzer araştırmalar şunu gösteriyor: bunların çoğu büyük olasılıkla protonlarla çalışıyor. Doğanın parçacıkları Dünya'daki en güçlü hızlandırıcılarda bile elde edilemeyen enerjilere kadar nerede ve nasıl hızlandırdığını anlamaya yaklaşıyoruz.
