Können Sternhaufen „PeVatrons” sein?

HAWC hat kosmische Gammastrahlung mit Energien bis zu mindestens 200 Teraelektronenvolt (TeV, 1012 eV) aus der Richtung des „Cygnus-Kokons“ nachgewiesen. Das ist eine Superblase, die den Geburtsort massereicher Sterne umgibt. Die Analyse zeigt, dass diese Gammastrahlen von kosmischer Strahlung im Bereich von Petaelektronenvolt (PeV, 1015 eV) erzeugt werden könnten. Die Teilchen der kosmischen Strahlung werden in der im Kokon befindlichen Sternentstehungsregion Cyg OB2 auf PeV-Energien beschleunigt. Diese kosmische Strahlung wechselwirkt mit dem Gas in der Region und erzeugt so die beobachtete Gammastrahlung. Die Energieverteilung und der Ort der Gammastrahlen im Kokon sind bei GeV- und TeV-Energien unterschiedlich, was darauf hindeutet, dass die Teilchen im Kokon bei verschiedenen Energien unterschiedlich transportiert wurden. Diese Beobachtungen liefern neue Hinweise zur Entstehung und Entwicklung der kosmischen Strahlung und über die frühere Aktivität in der Superblase. Sie zeigen auch zum ersten Mal, dass kosmische Strahlung im PeV-Bereich in der Umgebung massereicher Sterne erzeugt wird.


Originalpublikation:

HAWC observations of the acceleration of very-high-energy cosmic rays in the Cygnus Cocoon, Abeysekara, A.U., Albert, A., Alfaro, R. et al. (HAWC Collaboration), Nature Astronomy (2021), DOI: 10.1038/s41550-021-01318-y https://doi.org/10.1038/s41550-021-01318-y


HAWC - The High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory


Kontakt

Dr. Harm Schoorlemmer
Tel.: +49 6221 516-145
E-Mail: harm.schoorlemmermpi-hd.mpgde


Overlay_infrared_TeV_Gamma_Ray_Bhona.jpg
Infrarot-Karte der Kokon-Region bei 24 Mikrometer (Spitzer MIPS) überlagert mit der Gammastrahlenkarte von HAWC (zunehmende Gammastrahlen-Signifikanz von grün über gelb nach rot). (Spitzer-Bild: Hora et. al, Spitzer’s Growing Legacy, ASP Conference Series, 2010, P. Ogle, ed.)