Υψηλότερα στο οροπέδιο του Θιβέτ, οι επιστήμονες μέτρησαν μόνο το πιο ενεργητικό φως που παρατηρήθηκε ποτέ. Τα φωτόνια αυτά ήταν ακτίνες γάμμα με ενέργεια που ξεπερνούσε τα 100 τρισεκατομμύρια ηλεκτροβαλβίδες - η μία είχε περίπου 500 τρισεκατομμύρια ηλεκτροβαλβίδες ενέργειας. Προηγουμένως, είχαν δει μόνο φωτόνια με δεκάδες τρισεκατομμύρια ηλεκτρονίων.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα φωτόνια προέρχονταν από το νεφέλωμα καβούρι, ένα παλσάρ ή από ένα ισχυρό κίνημα υπολειμμάτων που διέσχιζε 6,523 έτη φωτός μακριά.
Τα νέα αποτελέσματα ανακαλύφθηκαν με ένα μέρος του Θυμωτικού Πίνακα Αερίων του Θιβέτ, ένα πείραμα που χρησιμοποιεί 4 εκατομμύρια τετραγωνικά πόδια (36.900 τετραγωνικά μέτρα) ανιχνευτών για την αναζήτηση σωματιδίων υψηλής ενέργειας όπως οι κοσμικές ακτίνες και οι ακτίνες γάμμα. Όταν τα σωματίδια αυτά πέφτουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα, δημιουργούν ντους δευτερευόντων υποατομικών σωματιδίων που ανιχνεύει η συστοιχία. Ο ανακυκλωμένος αέρας πάνω από τον πίνακα, ο οποίος βρίσκεται σε υψόμετρο 4.300 μέτρων, επιτρέπει σε περισσότερα από τα δευτερεύοντα σωματίδια να φτάσουν στο έδαφος.
Μελετώντας ντους δευτερογενών σωματιδίων που ονομάζονται μιόνια, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να εργαστούν προς τα πίσω για να καταλάβουν την ενέργεια και την προέλευση των εισερχομένων ακτίνων γάμμα που προκάλεσαν τα ντους. Σε μια νέα δημοσίευση που έγινε αποδεκτή στις 13 Ιουνίου στις επιστολές φυσικής επισκόπησης, οι αστρονόμοι που μελετούσαν αυτά τα νύχια καβουριού Κάβουρα ανέφεραν 24 συμβάντα που προκλήθηκαν από φωτόνια με ενέργεια μεγαλύτερη από 100 τρισεκατομμύρια ηλεκτροβαλβίδες. Συγκριτικά, τα σωματίδια ορατού φωτός από τον ήλιο μας έχουν μόνο ενέργεια από μερικά ηλεκτροφόρα.
"Είναι ένα πολύ, πολύ σημαντικό αποτέλεσμα", δήλωσε ο Φίλιξ Αχαρνιάν, καθηγητής στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών του Δουβλίνου, ο οποίος δεν ασχολήθηκε με το νέο έργο. "Συμφωνεί με την προσδοκία σε μεγάλο βαθμό και θα μπορούσε να έχει πολλές συνέπειες επειδή τώρα είναι πειραματικά αποτελέσματα, όχι μόνο θεωρητικές εικασίες".
Τα αποτελέσματα βοηθούν συγκεκριμένα τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς δημιουργούνται αυτά τα φωτόνια υψηλής ενέργειας και εάν υπάρχει ένα όριο στην ποσότητα ενέργειας που μπορούν να έχουν. Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι σε αυτή την περίπτωση, οι ακτίνες γάμμα επιταχύνθηκαν μέσω μιας διαδικασίας γνωστής σκέδασης Inverse Compton. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα υπέρ-υψηλής ενέργειας ηλεκτρόνια αναπηδούν από τα φωτόνια χαμηλής ενέργειας, δίδοντας στα φωτόνια την τεράστια ενέργεια. Αυτά τα ηλεκτρόνια στο νεφέλωμα καβούρι μπορεί να έχουν διασπάσει φωτόνια χαμηλής ενέργειας από την ακτινοβολία του κοσμικού υποβάθρου - ένα μέρος του πρώτου φωτός του σύμπαντος.
"Ξέραμε ότι το νεφέλωμα καβουριών ήταν μια μοναδική πηγή στο σύμπαν", δήλωσε ο Aharonian στην Live Science. "Τώρα βλέπουμε ότι ναι, τα ηλεκτρόνια στο νεφέλωμα των καβουριών επιταχύνονται μέχρι τα 1.000 τρισεκατομμύρια ηλεκτροφόρα."
Τα κύματα των κραδασμών στο μαγνητικό περιβάλλον του νεφελώματος είναι πιθανόν υπεύθυνα για την επιτάχυνση των ηλεκτρονίων σε τέτοιες ακραίες ενέργειες. Αν επιβεβαιωθεί, αυτό θα προσθέσει το Νεφέλωμα Κάβουρα σε μερικά άλλα προτεινόμενα πάλσαρ στο κέντρο του γαλαξιακού σκέλους ικανά να επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια σε αυτό το βαθμό.
