Bogactwo ciał niebieskich i procesów zachodzących we wszechświecie nie przestaje nas zadziwiać. Mamy tam zarówno planety takie jak Ziemia oraz gwiazdy jak Słońce, ale mamy także zupełnie nam nieznane czarne dziury, pulsary, supernowe, białe karły, gwiazdy neutronowe i wiele innych. To właśnie te obiekty bezustannie emitują naładowane cząstki i promienie gamma na poziomach energii wielokrotnie wyższych od tych, jakie mają źródło w jądrach gwiazd.
W przeciwieństwie do promieni gamma, które przemierzają przestrzeń kosmiczną bez większych problemów, promienie kosmiczne, czyli naładowane cząstki wysokoenergetyczne mają po drodze znacznie więcej przygód. Trajektorie lotu takich cząstek bezustannie zmieniane są przez pola magnetyczne i docierają do Ziemi dosłownie z każdego kierunku. Siłą rzeczy ustalenie ich pochodzenia wydaje się wprost niemożliwe, bowiem kierunek, z którego do nas dotarły, rzadko kiedy jest kierunkiem, w którym powinniśmy szukać ich źródła.
Czytaj także: Wykorzystali promieniowanie kosmiczne do zbadania prehistorycznej osady. Rezultaty są niebywałe
Utrata energii i rozpraszanie sprawiają, że nie można dokładnie prześledzić ich pochodzenia. Jednak samo wykrycie takich cząstek na Ziemi sygnalizuje istnienie niezwykle potężnych akceleratorów kosmicznych w naszym galaktycznym sąsiedztwie.
Wykrywanie wysokoenergetycznych elektronów i pozytronów o energiach kilku teraelektronowoltów stwarza wyjątkowe wyzwania. Obserwatoria kosmiczne mają detektory o powierzchni metra kwadratowego, a to oznacza, że wyłapują one zdecydowanie za mało tych rzadkich cząstek, aby cokolwiek o nich powiedzieć. Na Ziemi jednak nie jest lepiej. Obserwatoria naziemne są większe, ale wykrywają one nie tyle promienie kosmiczne, a bardziej deszcze cząstek wywołanych przez elektrony i pozytony. Problem w tym, że praktycznie nie można ich odróżnić od promieni kosmicznych składających się z protonów i jąder atomowych.
Obserwatorium H.E.S.S. w Namibii wykorzystuje pięć dużych teleskopów do uchwycenia promieniowania Czerenkowa — słabego światła emitowanego, gdy naładowane cząstki wpadają w atmosferę z prędkością bliską prędkości światła. Chociaż obserwatorium służy do rejestrowania promieni gamma, jak się okazało, nadaje się idealnie do poszukiwania elektronów z promieni kosmicznych.
Czytaj także: Dziwna bariera w centrum Drogi Mlecznej zatrzymuje promieniowanie kosmiczne. Czym jest?
Z tego też powodu naukowcy postanowili przeanalizować dane zebrane na przestrzeni ostatniej dekady przez cztery 12-metrowe teleskopy w poszukiwaniu promieni kosmicznych. Efekt był zaskakujący. Naukowcy stworzyli największą dotąd bazę danych statystycznych nt. elektronów o energiach sięgających nawet 40 TeV.
Astronomowie z Uniwersytetu w Poczdamie przekonują, że zidentyfikowane przez nich elektrony pochodzą z zaledwie kilku źródeł znajdujących się nie dalej niż kilka tysięcy lat świetlnych od nas. Zważając na to, że dysk naszej galaktyki ma 100 000 lat świetlnych średnicy, to znajdują się one w naszym kosmicznym otoczeniu.
Okazuje się zatem, że w otoczeniu Słońca znajdują się lokalne akceleratory kosmiczne, których warto poszukać za pomocą kolejnych generacji obserwatoriów kosmicznych. Przestrzeń kosmiczna ewidentnie ma jeszcze wiele przed nami do odkrycia.