De ontdekking dat de nevels rond de krachtigste pulsars ultrahoge-energetische gammastralen uitpompen, zou het boek over de galactische oorsprong van de stralen kunnen herschrijven. Pulsars draaien snel, sterk gemagnetiseerde ingestorte sterren omringd door nevels die worden aangedreven door winden die in de pulsars worden gegenereerd.

"We hebben gebruik gemaakt van het brede gezichtsveld en de onderzoekscapaciteiten van het High Altitude Water Cherenkov Observatory (HAWC) om rond een verzameling krachtige pulsars te zoeken. We hebben significant bewijs gevonden dat ultrahoge-energetische gammastraling een universeel kenmerk gevonden in de buurt van deze objecten, " zei Kelly Malone, een astrofysicus in de groep Nuclear and Particle Physics and Applications van het Los Alamos National Laboratory en hoofdauteur van de nieuwe studie van de HAWC Collaboration naar gammastraling van pulsars.

De HAWC-samenwerking omvat meer dan 100 internationale onderzoekers. Malone ontwikkelde het algoritme voor het schatten van gammastraling dat in het artikel wordt gebruikt en leidde de hele analyse.

Conventionele wijsheid had ultrahoge energie (meer dan 56 teraelectronvolts) gammastralingsemissies toegeschreven aan bronnen van neutrino's en gammastralen genaamd PeVatrons, die worden geassocieerd met deze versnelling van geladen kosmische straling tot petaelektronvolt-energieën. De energieën zijn ongeveer vijf keer hoger dan die geproduceerd door versnellers op aarde. Dit kwam ter discussie toen, in 2020, de HAWC-samenwerking heeft een catalogus vrijgegeven van negen gammastralingsbronnen die meer dan 56 tera-elektronvolt uitzenden. Dat is de hoogste-energiecatalogus van astrofysische bronnen die ooit is geproduceerd. Het team was verrast toen ze ontdekten dat alle gedetecteerde bronnen zich in de buurt van de krachtigste pulsars bevonden die ooit zijn waargenomen.

In de nieuwe krant het team zocht naar ultra-high-energy gammastraalsignalen in de buurt van extreem krachtige pulsars.

"We vinden dat ultrahoge-energetische emissie een algemeen kenmerk lijkt te zijn voor deze objecten. De gammastralen worden waarschijnlijk gecreëerd door interacties in de pulsarwind. Dit stelt ons in staat om een ​​vollediger beeld te krijgen van hoe de meest energetische gammastralen die ooit zijn gedetecteerd zijn gemaakt in onze melkweg, "Zei Malone. "Nu we weten dat pulsar-windnevels met deze energieën uitzenden, we kunnen ons concentreren op het detecteren van meer van hen met langere zoekopdrachten en gevoeligere experimenten."

De HAWC-samenwerking heeft onlangs een upgrade gebouwd voor de detector die gevoeliger is voor gammastraling met de hoogste energie. Aanvullend, het geplande Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO) experiment zal extreem gevoelig zijn boven 50 tera-elektronvolt en zal in staat zijn om gedetailleerde studies uit te voeren van emissies geassocieerd met pulsars.

Het HAWC-observatorium bestaat uit een reeks met water gevulde tanks hoog op de flanken van de Sierra Negra-vulkaan in Puebla, Mexico, waar de dunne atmosfeer betere omstandigheden biedt voor het waarnemen van gammastraling. Wanneer gammastralen moleculen in de atmosfeer treffen, produceren ze buien van energetische deeltjes. Wanneer sommige deeltjes in kosmische stralingsregens het water in de HAWC-detectortanks treffen, ze produceren lichtflitsen die Cherenkov-straling worden genoemd. Door deze Cherenkov-flitsen te bestuderen, onderzoekers reconstrueren de bronnen van de deeltjesdouches om meer te weten te komen over de deeltjes die ze hebben veroorzaakt.

De krant, "Bewijs dat ultrahoge-energetische gammastralen een universeel kenmerk zijn in de buurt van krachtige pulsars, " is gepubliceerd in De astrofysische journaalbrieven .