Gammastrahlendaten (Farben zeigen die Intensität an), die einer Infrarotkarte des Sternbildes Cygnus überlagert sind.
Das bodengestützte Cherenkov-Teleskop HAWC entdeckte den stärksten natürlichen Beschleuniger der kosmischen Strahlung in der Milchstraße - es stellte sich heraus, dass es sich um einen jungen Sternhaufen in der Superblase Swan Cocoon handelte. Es wird angenommen, dass Kollisionen starker Sternwinde für die Beschleunigung von Protonen auf Energien von 10–1000 Teraelektronenvolt verantwortlich sein könnten. Der Artikel wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Wenn Sie das Energiespektrum aller Komponenten der kosmischen Strahlung konstruieren, können Sie mehrere Knicke sehen, von denen einer (von Physikern "Knie" genannt) im Bereich von mehreren Petaelektronenvolt liegt. Astrophysiker interessieren sich schon seit langem für die Natur des "Knies", das den begrenzenden Fähigkeiten terrestrischer Teilchenbeschleuniger nahe kommt. Es wird angenommen, dass die Quellen solcher Teilchen (Pevatrons) innerhalb der Milchstraße liegen müssen und könnten Supernova-Überreste, Pulsare, Haufen junger Sterne oder die Region nahe dem Zentrum der Milchstraße sein, in der sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet. Die Suche nach bestimmten Quellen hochenergetischer Teilchen der kosmischen Strahlung ist jedoch ziemlich mühsam, und heute gibt es nur sehr wenige Beobachtungsdaten.
Eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Petra Huentemeyer von der Michigan Technological University berichtete über den Nachweis von 1-100 Teraelektronenvolt-Gammaquanten aus der Sternentstehungsregion in der Milchstraße, bekannt als Cygnus Cocoon, mit dem HAWC-Teleskop (High-Altitude Water Cherenkov), das erkennt Cherenkov-Strahlung von Sekundärteilchen, die aus der Wechselwirkung kosmischer Strahlung mit der Erdatmosphäre entstehen.
Der "Cygnus Cocoon" ist eine Superblase um eine Region aktiver Bildung massereicher Sterne mit einem Durchmesser von etwa 180 Lichtjahren, die sich in einer Entfernung von 4,6 Tausend Lichtjahren von der Sonne im Sternbild Cygnus befindet. Es enthält zwei junge Sternhaufen Cygnus OB2 und NGC 6910.
Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass die registrierten Gammaquanten von Protonen der kosmischen Strahlung mit Energien von 10-1000 Teraelektronenvolt erzeugt werden, die aus dem Cygnus OB2-Cluster stammen. Es wird angenommen, dass die Beschleunigung von Teilchen innerhalb der Superblase stattfindet und mit Kollisionen starker Sternwinde in Verbindung gebracht werden kann, außerdem kann der Schwanenkokon auch beim Betazerfall von Ionen, die durch die Wechselwirkung von Protonen der kosmischen Strahlung mit interstellarem Gas.
Somit kann diese Region als der leistungsstärkste bekannte natürliche Teilchenbeschleuniger in unserer Galaxie angesehen werden. Es wird erwartet, dass zukünftige Beobachtungen hochenergetischer Gammastrahlen vom SWGO (Southern Wide-field Gamma-ray Observatory) und LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) mehr Beobachtungsdaten liefern werden, die verwendet werden können, um den Beitrag von andere Sternhaufen in galaktische kosmische Strahlung um.
Zuvor haben wir darüber gesprochen, wie Astrophysiker eine Inhomogenität in der Einfallsrichtung hochenergetischer kosmischer Strahlung fanden, das Verhältnis der Heliumisotope darin maßen und wie die kosmische Strahlung den Mond im Gammabereich hell erstrahlen ließ.
