🔭 astrophysics

First detection of ultra-high energy emission from gamma-ray binary LS I +61 303

लार्ज हाई एल्टीट्यूड एयर शॉवर ऑब्जर्वेटरी (LHAASO) के डेटा का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने बाइनरी सिस्टम LS I +61 303 से अल्ट्रा-हाई-एनर्जी गामा-रे उत्सर्जन (100 TeV से अधिक) का पहला पता लगाने की रिपोर्ट की है, जो चरम कण त्वरण और कक्षीय मॉड्यूलेशन का पुख्ता प्रमाण प्रदान करता है जो एक मिश्रित लेप्टोनिक और हैड्रोनिक उत्सर्जन परिदृश्य का सुझाव देता है।

मूल लेखक: Zhen Cao (The LHAASO Collaboration), F. Aharonian (The LHAASO Collaboration), Y. X. Bai (The LHAASO Collaboration), Y. W. Bao (The LHAASO Collaboration), D. Bastieri (The LHAASO Collaboration), X. J. Zhen Cao (The LHAASO Collaboration), F. Aharonian (The LHAASO Collaboration), Y. X. Bai (The LHAASO Collaboration), Y. W. Bao (The LHAASO Collaboration), D. Bastieri (The LHAASO Collaboration), X. J. Bi (The LHAASO Collaboration), Y. J. Bi (The LHAASO Collaboration), W. Bian (The LHAASO Collaboration), J. Blunier (The LHAASO Collaboration), A. V. Bukevich (The LHAASO Collaboration), C. M. Cai (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Cai (The LHAASO Collaboration), W. Y. Cao (The LHAASO Collaboration), Zhe Cao (The LHAASO Collaboration), J. Chang (The LHAASO Collaboration), J. F. Chang (The LHAASO Collaboration), E. S. Chen (The LHAASO Collaboration), G. H. Chen (The LHAASO Collaboration), H. K. Chen (The LHAASO Collaboration), L. F. Chen (The LHAASO Collaboration), Liang Chen (The LHAASO Collaboration), Long Chen (The LHAASO Collaboration), M. J. Chen (The LHAASO Collaboration), M. L. Chen (The LHAASO Collaboration), Q. H. Chen (The LHAASO Collaboration), S. Chen (The LHAASO Collaboration), S. H. Chen (The LHAASO Collaboration), S. Z. Chen (The LHAASO Collaboration), T. L. Chen (The LHAASO Collaboration), X. B. Chen (The LHAASO Collaboration), X. J. Chen (The LHAASO Collaboration), X. P. Chen (The LHAASO Collaboration), Y. Chen (The LHAASO Collaboration), N. Cheng (The LHAASO Collaboration), Q. Y. Cheng (The LHAASO Collaboration), Y. D. Cheng (The LHAASO Collaboration), M. Y. Cui (The LHAASO Collaboration), S. W. Cui (The LHAASO Collaboration), X. H. Cui (The LHAASO Collaboration), Y. D. Cui (The LHAASO Collaboration), B. Z. Dai (The LHAASO Collaboration), H. L. Dai (The LHAASO Collaboration), Z. G. Dai (The LHAASO Collaboration), Danzengluobu (The LHAASO Collaboration), Y. X. Diao (The LHAASO Collaboration), A. J. Dong (The LHAASO Collaboration), X. Q. Dong (The LHAASO Collaboration), K. K. Duan (The LHAASO Collaboration), J. H. Fan (The LHAASO Collaboration), Y. Z. Fan (The LHAASO Collaboration), J. Fang (The LHAASO Collaboration), J. H. Fang (The LHAASO Collaboration), K. Fang (The LHAASO Collaboration), C. F. Feng (The LHAASO Collaboration), H. Feng (The LHAASO Collaboration), L. Feng (The LHAASO Collaboration), S. H. Feng (The LHAASO Collaboration), X. T. Feng (The LHAASO Collaboration), Y. Feng (The LHAASO Collaboration), Y. L. Feng (The LHAASO Collaboration), S. Gabici (The LHAASO Collaboration), B. Gao (The LHAASO Collaboration), Q. Gao (The LHAASO Collaboration), W. Gao (The LHAASO Collaboration), W. K. Gao (The LHAASO Collaboration), M. M. Ge (The LHAASO Collaboration), T. T. Ge (The LHAASO Collaboration), L. S. Geng (The LHAASO Collaboration), G. Giacinti (The LHAASO Collaboration), G. H. Gong (The LHAASO Collaboration), Q. B. Gou (The LHAASO Collaboration), M. H. Gu (The LHAASO Collaboration), F. L. Guo (The LHAASO Collaboration), J. Guo (The LHAASO Collaboration), K. J. Guo (The LHAASO Collaboration), X. L. Guo (The LHAASO Collaboration), Y. Q. Guo (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Guo (The LHAASO Collaboration), R. P. Han (The LHAASO Collaboration), O. A. Hannuksela (The LHAASO Collaboration), M. Hasan (The LHAASO Collaboration), H. H. He (The LHAASO Collaboration), H. N. He (The LHAASO Collaboration), J. Y. He (The LHAASO Collaboration), X. Y. He (The LHAASO Collaboration), Y. He (The LHAASO Collaboration), S. Hernández-Cadena (The LHAASO Collaboration), B. W. Hou (The LHAASO Collaboration), C. Hou (The LHAASO Collaboration), X. Hou (The LHAASO Collaboration), H. B. Hu (The LHAASO Collaboration), S. C. Hu (The LHAASO Collaboration), C. Huang (The LHAASO Collaboration), D. H. Huang (The LHAASO Collaboration), J. J. Huang (The LHAASO Collaboration), X. L. Huang (The LHAASO Collaboration), X. T. Huang (The LHAASO Collaboration), X. Y. Huang (The LHAASO Collaboration), Y. Huang (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Huang (The LHAASO Collaboration), A. Inventar (The LHAASO Collaboration), X. L. Ji (The LHAASO Collaboration), H. Y. Jia (The LHAASO Collaboration), K. Jia (The LHAASO Collaboration), H. B. Jiang (The LHAASO Collaboration), K. Jiang (The LHAASO Collaboration), X. W. Jiang (The LHAASO Collaboration), Z. J. Jiang (The LHAASO Collaboration), M. Jin (The LHAASO Collaboration), S. Kaci (The LHAASO Collaboration), M. M. Kang (The LHAASO Collaboration), I. Karpikov (The LHAASO Collaboration), D. Khangulyan (The LHAASO Collaboration), D. Kuleshov (The LHAASO Collaboration), K. Kurinov (The LHAASO Collaboration), Cheng Li (The LHAASO Collaboration), Cong Li (The LHAASO Collaboration), D. Li (The LHAASO Collaboration), F. Li (The LHAASO Collaboration), H. B. Li (The LHAASO Collaboration), H. C. Li (The LHAASO Collaboration), Jian Li (The LHAASO Collaboration), Jie Li (The LHAASO Collaboration), K. Li (The LHAASO Collaboration), L. Li (The LHAASO Collaboration), R. L. Li (The LHAASO Collaboration), S. D. Li (The LHAASO Collaboration), T. Y. Li (The LHAASO Collaboration), W. L. Li (The LHAASO Collaboration), X. R. Li (The LHAASO Collaboration), Y. Li (The LHAASO Collaboration), Zhe Li (The LHAASO Collaboration), Zhuo Li (The LHAASO Collaboration), E. W. Liang (The LHAASO Collaboration), Y. F. Liang (The LHAASO Collaboration), S. J. Lin (The LHAASO Collaboration), B. Liu (The LHAASO Collaboration), C. Liu (The LHAASO Collaboration), D. Liu (The LHAASO Collaboration), D. B. Liu (The LHAASO Collaboration), H. Liu (The LHAASO Collaboration), J. Liu (The LHAASO Collaboration), J. L. Liu (The LHAASO Collaboration), J. R. Liu (The LHAASO Collaboration), M. Y. Liu (The LHAASO Collaboration), R. Y. Liu (The LHAASO Collaboration), S. M. Liu (The LHAASO Collaboration), W. Liu (The LHAASO Collaboration), X. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. N. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Q. Lou (The LHAASO Collaboration), Q. Luo (The LHAASO Collaboration), Y. Luo (The LHAASO Collaboration), H. K. Lv (The LHAASO Collaboration), B. Q. Ma (The LHAASO Collaboration), L. L. Ma (The LHAASO Collaboration), X. H. Ma (The LHAASO Collaboration), I. O. Maliy (The LHAASO Collaboration), J. R. Mao (The LHAASO Collaboration), Z. Min (The LHAASO Collaboration), W. Mitthumsiri (The LHAASO Collaboration), Y. Mizuno (The LHAASO Collaboration), G. B. Mou (The LHAASO Collaboration), A. Neronov (The LHAASO Collaboration), K. C. Y. Ng (The LHAASO Collaboration), M. Y. Ni (The LHAASO Collaboration), L. Nie (The LHAASO Collaboration), L. J. Ou (The LHAASO Collaboration), Z. W. Ou (The LHAASO Collaboration), P. Pattarakijwanich (The LHAASO Collaboration), Z. Y. Pei (The LHAASO Collaboration), D. Y. Peng (The LHAASO Collaboration), J. C. Qi (The LHAASO Collaboration), M. Y. Qi (The LHAASO Collaboration), J. J. Qin (The LHAASO Collaboration), D. Qu (The LHAASO Collaboration), A. Raza (The LHAASO Collaboration), C. Y. Ren (The LHAASO Collaboration), D. Ruffolo (The LHAASO Collaboration), A. Sáiz (The LHAASO Collaboration), D. Savchenko (The LHAASO Collaboration), D. Semikoz (The LHAASO Collaboration), L. Shao (The LHAASO Collaboration), O. Shchegolev (The LHAASO Collaboration), Y. Z. Shen (The LHAASO Collaboration), X. D. Sheng (The LHAASO Collaboration), Z. D. Shi (The LHAASO Collaboration), F. W. Shu (The LHAASO Collaboration), H. C. Song (The LHAASO Collaboration), Yu. V. Stenkin (The LHAASO Collaboration), Y. Su (The LHAASO Collaboration), D. X. Sun (The LHAASO Collaboration), H. Sun (The LHAASO Collaboration), J. X. Sun (The LHAASO Collaboration), Q. N. Sun (The LHAASO Collaboration), X. N. Sun (The LHAASO Collaboration), Z. B. Sun (The LHAASO Collaboration), N. H. Tabasam (The LHAASO Collaboration), J. Takata (The LHAASO Collaboration), P. H. T. Tam (The LHAASO Collaboration), H. B. Tan (The LHAASO Collaboration), Q. W. Tang (The LHAASO Collaboration), R. Tang (The LHAASO Collaboration), Z. B. Tang (The LHAASO Collaboration), W. W. Tian (The LHAASO Collaboration), C. N. Tong (The LHAASO Collaboration), L. H. Wan (The LHAASO Collaboration), C. Wang (The LHAASO Collaboration), D. H. Wang (The LHAASO Collaboration), G. W. Wang (The LHAASO Collaboration), H. G. Wang (The LHAASO Collaboration), J. C. Wang (The LHAASO Collaboration), K. Wang (The LHAASO Collaboration), Kai Wang (The LHAASO Collaboration), Kai Wang (The LHAASO Collaboration), L. P. Wang (The LHAASO Collaboration), L. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), L. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), R. Wang (The LHAASO Collaboration), W. Wang (The LHAASO Collaboration), X. G. Wang (The LHAASO Collaboration), X. J. Wang (The LHAASO Collaboration), X. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), Y. Wang (The LHAASO Collaboration), Y. D. Wang (The LHAASO Collaboration), Z. H. Wang (The LHAASO Collaboration), Z. X. Wang (The LHAASO Collaboration), Zheng Wang (The LHAASO Collaboration), D. M. Wei (The LHAASO Collaboration), J. J. Wei (The LHAASO Collaboration), Y. J. Wei (The LHAASO Collaboration), T. Wen (The LHAASO Collaboration), S. S. Weng (The LHAASO Collaboration), C. Y. Wu (The LHAASO Collaboration), H. R. Wu (The LHAASO Collaboration), Q. W. Wu (The LHAASO Collaboration), S. Wu (The LHAASO Collaboration), X. F. Wu (The LHAASO Collaboration), Y. S. Wu (The LHAASO Collaboration), S. Q. Xi (The LHAASO Collaboration), J. Xia (The LHAASO Collaboration), J. J. Xia (The LHAASO Collaboration), G. M. Xiang (The LHAASO Collaboration), D. X. Xiao (The LHAASO Collaboration), G. Xiao (The LHAASO Collaboration), Y. F. Xiao (The LHAASO Collaboration), Y. L. Xin (The LHAASO Collaboration), H. D. Xing (The LHAASO Collaboration), Y. Xing (The LHAASO Collaboration), D. R. Xiong (The LHAASO Collaboration), B. N. Xu (The LHAASO Collaboration), C. Y. Xu (The LHAASO Collaboration), D. L. Xu (The LHAASO Collaboration), R. F. Xu (The LHAASO Collaboration), R. X. Xu (The LHAASO Collaboration), S. S. Xu (The LHAASO Collaboration), W. L. Xu (The LHAASO Collaboration), L. Xue (The LHAASO Collaboration), D. H. Yan (The LHAASO Collaboration), T. Yan (The LHAASO Collaboration), C. W. Yang (The LHAASO Collaboration), C. Y. Yang (The LHAASO Collaboration), F. F. Yang (The LHAASO Collaboration), L. L. Yang (The LHAASO Collaboration), M. J. Yang (The LHAASO Collaboration), R. Z. Yang (The LHAASO Collaboration), W. X. Yang (The LHAASO Collaboration), Z. H. Yang (The LHAASO Collaboration), Z. G. Yao (The LHAASO Collaboration), X. A. Ye (The LHAASO Collaboration), L. Q. Yin (The LHAASO Collaboration), N. Yin (The LHAASO Collaboration), X. H. You (The LHAASO Collaboration), Z. Y. You (The LHAASO Collaboration), Q. Yuan (The LHAASO Collaboration), H. Yue (The LHAASO Collaboration), H. D. Zeng (The LHAASO Collaboration), T. X. Zeng (The LHAASO Collaboration), W. Zeng (The LHAASO Collaboration), X. T. Zeng (The LHAASO Collaboration), M. Zha (The LHAASO Collaboration), B. B. Zhang (The LHAASO Collaboration), B. T. Zhang (The LHAASO Collaboration), C. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. M. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. L. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), Li Zhang (The LHAASO Collaboration), P. F. Zhang (The LHAASO Collaboration), R. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. R. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. S. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), W. Zhang (The LHAASO Collaboration), W. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), X. Zhang (The LHAASO Collaboration), X. P. Zhang (The LHAASO Collaboration), Yi Zhang (The LHAASO Collaboration), Yong Zhang (The LHAASO Collaboration), Z. P. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. Zhao (The LHAASO Collaboration), L. Zhao (The LHAASO Collaboration), L. Z. Zhao (The LHAASO Collaboration), S. P. Zhao (The LHAASO Collaboration), X. H. Zhao (The LHAASO Collaboration), Z. H. Zhao (The LHAASO Collaboration), F. Zheng (The LHAASO Collaboration), T. C. Zheng (The LHAASO Collaboration), B. Zhou (The LHAASO Collaboration), H. Zhou (The LHAASO Collaboration), J. N. Zhou (The LHAASO Collaboration), M. Zhou (The LHAASO Collaboration), P. Zhou (The LHAASO Collaboration), R. Zhou (The LHAASO Collaboration), X. X. Zhou (The LHAASO Collaboration), X. X. Zhou (The LHAASO Collaboration), B. Y. Zhu (The LHAASO Collaboration), C. G. Zhu (The LHAASO Collaboration), F. R. Zhu (The LHAASO Collaboration), H. Zhu (The LHAASO Collaboration), K. J. Zhu (The LHAASO Collaboration), Y. C. Zou (The LHAASO Collaboration), X. Zuo (The LHAASO Collaboration)

प्रकाशित 2026-03-12

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Zhen Cao (The LHAASO Collaboration), F. Aharonian (The LHAASO Collaboration), Y. X. Bai (The LHAASO Collaboration), Y. W. Bao (The LHAASO Collaboration), D. Bastieri (The LHAASO Collaboration), X. J. Bi (The LHAASO Collaboration), Y. J. Bi (The LHAASO Collaboration), W. Bian (The LHAASO Collaboration), J. Blunier (The LHAASO Collaboration), A. V. Bukevich (The LHAASO Collaboration), C. M. Cai (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Cai (The LHAASO Collaboration), W. Y. Cao (The LHAASO Collaboration), Zhe Cao (The LHAASO Collaboration), J. Chang (The LHAASO Collaboration), J. F. Chang (The LHAASO Collaboration), E. S. Chen (The LHAASO Collaboration), G. H. Chen (The LHAASO Collaboration), H. K. Chen (The LHAASO Collaboration), L. F. Chen (The LHAASO Collaboration), Liang Chen (The LHAASO Collaboration), Long Chen (The LHAASO Collaboration), M. J. Chen (The LHAASO Collaboration), M. L. Chen (The LHAASO Collaboration), Q. H. Chen (The LHAASO Collaboration), S. Chen (The LHAASO Collaboration), S. H. Chen (The LHAASO Collaboration), S. Z. Chen (The LHAASO Collaboration), T. L. Chen (The LHAASO Collaboration), X. B. Chen (The LHAASO Collaboration), X. J. Chen (The LHAASO Collaboration), X. P. Chen (The LHAASO Collaboration), Y. Chen (The LHAASO Collaboration), N. Cheng (The LHAASO Collaboration), Q. Y. Cheng (The LHAASO Collaboration), Y. D. Cheng (The LHAASO Collaboration), M. Y. Cui (The LHAASO Collaboration), S. W. Cui (The LHAASO Collaboration), X. H. Cui (The LHAASO Collaboration), Y. D. Cui (The LHAASO Collaboration), B. Z. Dai (The LHAASO Collaboration), H. L. Dai (The LHAASO Collaboration), Z. G. Dai (The LHAASO Collaboration), Danzengluobu (The LHAASO Collaboration), Y. X. Diao (The LHAASO Collaboration), A. J. Dong (The LHAASO Collaboration), X. Q. Dong (The LHAASO Collaboration), K. K. Duan (The LHAASO Collaboration), J. H. Fan (The LHAASO Collaboration), Y. Z. Fan (The LHAASO Collaboration), J. Fang (The LHAASO Collaboration), J. H. Fang (The LHAASO Collaboration), K. Fang (The LHAASO Collaboration), C. F. Feng (The LHAASO Collaboration), H. Feng (The LHAASO Collaboration), L. Feng (The LHAASO Collaboration), S. H. Feng (The LHAASO Collaboration), X. T. Feng (The LHAASO Collaboration), Y. Feng (The LHAASO Collaboration), Y. L. Feng (The LHAASO Collaboration), S. Gabici (The LHAASO Collaboration), B. Gao (The LHAASO Collaboration), Q. Gao (The LHAASO Collaboration), W. Gao (The LHAASO Collaboration), W. K. Gao (The LHAASO Collaboration), M. M. Ge (The LHAASO Collaboration), T. T. Ge (The LHAASO Collaboration), L. S. Geng (The LHAASO Collaboration), G. Giacinti (The LHAASO Collaboration), G. H. Gong (The LHAASO Collaboration), Q. B. Gou (The LHAASO Collaboration), M. H. Gu (The LHAASO Collaboration), F. L. Guo (The LHAASO Collaboration), J. Guo (The LHAASO Collaboration), K. J. Guo (The LHAASO Collaboration), X. L. Guo (The LHAASO Collaboration), Y. Q. Guo (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Guo (The LHAASO Collaboration), R. P. Han (The LHAASO Collaboration), O. A. Hannuksela (The LHAASO Collaboration), M. Hasan (The LHAASO Collaboration), H. H. He (The LHAASO Collaboration), H. N. He (The LHAASO Collaboration), J. Y. He (The LHAASO Collaboration), X. Y. He (The LHAASO Collaboration), Y. He (The LHAASO Collaboration), S. Hernández-Cadena (The LHAASO Collaboration), B. W. Hou (The LHAASO Collaboration), C. Hou (The LHAASO Collaboration), X. Hou (The LHAASO Collaboration), H. B. Hu (The LHAASO Collaboration), S. C. Hu (The LHAASO Collaboration), C. Huang (The LHAASO Collaboration), D. H. Huang (The LHAASO Collaboration), J. J. Huang (The LHAASO Collaboration), X. L. Huang (The LHAASO Collaboration), X. T. Huang (The LHAASO Collaboration), X. Y. Huang (The LHAASO Collaboration), Y. Huang (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Huang (The LHAASO Collaboration), A. Inventar (The LHAASO Collaboration), X. L. Ji (The LHAASO Collaboration), H. Y. Jia (The LHAASO Collaboration), K. Jia (The LHAASO Collaboration), H. B. Jiang (The LHAASO Collaboration), K. Jiang (The LHAASO Collaboration), X. W. Jiang (The LHAASO Collaboration), Z. J. Jiang (The LHAASO Collaboration), M. Jin (The LHAASO Collaboration), S. Kaci (The LHAASO Collaboration), M. M. Kang (The LHAASO Collaboration), I. Karpikov (The LHAASO Collaboration), D. Khangulyan (The LHAASO Collaboration), D. Kuleshov (The LHAASO Collaboration), K. Kurinov (The LHAASO Collaboration), Cheng Li (The LHAASO Collaboration), Cong Li (The LHAASO Collaboration), D. Li (The LHAASO Collaboration), F. Li (The LHAASO Collaboration), H. B. Li (The LHAASO Collaboration), H. C. Li (The LHAASO Collaboration), Jian Li (The LHAASO Collaboration), Jie Li (The LHAASO Collaboration), K. Li (The LHAASO Collaboration), L. Li (The LHAASO Collaboration), R. L. Li (The LHAASO Collaboration), S. D. Li (The LHAASO Collaboration), T. Y. Li (The LHAASO Collaboration), W. L. Li (The LHAASO Collaboration), X. R. Li (The LHAASO Collaboration), Y. Li (The LHAASO Collaboration), Zhe Li (The LHAASO Collaboration), Zhuo Li (The LHAASO Collaboration), E. W. Liang (The LHAASO Collaboration), Y. F. Liang (The LHAASO Collaboration), S. J. Lin (The LHAASO Collaboration), B. Liu (The LHAASO Collaboration), C. Liu (The LHAASO Collaboration), D. Liu (The LHAASO Collaboration), D. B. Liu (The LHAASO Collaboration), H. Liu (The LHAASO Collaboration), J. Liu (The LHAASO Collaboration), J. L. Liu (The LHAASO Collaboration), J. R. Liu (The LHAASO Collaboration), M. Y. Liu (The LHAASO Collaboration), R. Y. Liu (The LHAASO Collaboration), S. M. Liu (The LHAASO Collaboration), W. Liu (The LHAASO Collaboration), X. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. N. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Q. Lou (The LHAASO Collaboration), Q. Luo (The LHAASO Collaboration), Y. Luo (The LHAASO Collaboration), H. K. Lv (The LHAASO Collaboration), B. Q. Ma (The LHAASO Collaboration), L. L. Ma (The LHAASO Collaboration), X. H. Ma (The LHAASO Collaboration), I. O. Maliy (The LHAASO Collaboration), J. R. Mao (The LHAASO Collaboration), Z. Min (The LHAASO Collaboration), W. Mitthumsiri (The LHAASO Collaboration), Y. Mizuno (The LHAASO Collaboration), G. B. Mou (The LHAASO Collaboration), A. Neronov (The LHAASO Collaboration), K. C. Y. Ng (The LHAASO Collaboration), M. Y. Ni (The LHAASO Collaboration), L. Nie (The LHAASO Collaboration), L. J. Ou (The LHAASO Collaboration), Z. W. Ou (The LHAASO Collaboration), P. Pattarakijwanich (The LHAASO Collaboration), Z. Y. Pei (The LHAASO Collaboration), D. Y. Peng (The LHAASO Collaboration), J. C. Qi (The LHAASO Collaboration), M. Y. Qi (The LHAASO Collaboration), J. J. Qin (The LHAASO Collaboration), D. Qu (The LHAASO Collaboration), A. Raza (The LHAASO Collaboration), C. Y. Ren (The LHAASO Collaboration), D. Ruffolo (The LHAASO Collaboration), A. Sáiz (The LHAASO Collaboration), D. Savchenko (The LHAASO Collaboration), D. Semikoz (The LHAASO Collaboration), L. Shao (The LHAASO Collaboration), O. Shchegolev (The LHAASO Collaboration), Y. Z. Shen (The LHAASO Collaboration), X. D. Sheng (The LHAASO Collaboration), Z. D. Shi (The LHAASO Collaboration), F. W. Shu (The LHAASO Collaboration), H. C. Song (The LHAASO Collaboration), Yu. V. Stenkin (The LHAASO Collaboration), Y. Su (The LHAASO Collaboration), D. X. Sun (The LHAASO Collaboration), H. Sun (The LHAASO Collaboration), J. X. Sun (The LHAASO Collaboration), Q. N. Sun (The LHAASO Collaboration), X. N. Sun (The LHAASO Collaboration), Z. B. Sun (The LHAASO Collaboration), N. H. Tabasam (The LHAASO Collaboration), J. Takata (The LHAASO Collaboration), P. H. T. Tam (The LHAASO Collaboration), H. B. Tan (The LHAASO Collaboration), Q. W. Tang (The LHAASO Collaboration), R. Tang (The LHAASO Collaboration), Z. B. Tang (The LHAASO Collaboration), W. W. Tian (The LHAASO Collaboration), C. N. Tong (The LHAASO Collaboration), L. H. Wan (The LHAASO Collaboration), C. Wang (The LHAASO Collaboration), D. H. Wang (The LHAASO Collaboration), G. W. Wang (The LHAASO Collaboration), H. G. Wang (The LHAASO Collaboration), J. C. Wang (The LHAASO Collaboration), K. Wang (The LHAASO Collaboration), Kai Wang (The LHAASO Collaboration), Kai Wang (The LHAASO Collaboration), L. P. Wang (The LHAASO Collaboration), L. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), L. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), R. Wang (The LHAASO Collaboration), W. Wang (The LHAASO Collaboration), X. G. Wang (The LHAASO Collaboration), X. J. Wang (The LHAASO Collaboration), X. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), Y. Wang (The LHAASO Collaboration), Y. D. Wang (The LHAASO Collaboration), Z. H. Wang (The LHAASO Collaboration), Z. X. Wang (The LHAASO Collaboration), Zheng Wang (The LHAASO Collaboration), D. M. Wei (The LHAASO Collaboration), J. J. Wei (The LHAASO Collaboration), Y. J. Wei (The LHAASO Collaboration), T. Wen (The LHAASO Collaboration), S. S. Weng (The LHAASO Collaboration), C. Y. Wu (The LHAASO Collaboration), H. R. Wu (The LHAASO Collaboration), Q. W. Wu (The LHAASO Collaboration), S. Wu (The LHAASO Collaboration), X. F. Wu (The LHAASO Collaboration), Y. S. Wu (The LHAASO Collaboration), S. Q. Xi (The LHAASO Collaboration), J. Xia (The LHAASO Collaboration), J. J. Xia (The LHAASO Collaboration), G. M. Xiang (The LHAASO Collaboration), D. X. Xiao (The LHAASO Collaboration), G. Xiao (The LHAASO Collaboration), Y. F. Xiao (The LHAASO Collaboration), Y. L. Xin (The LHAASO Collaboration), H. D. Xing (The LHAASO Collaboration), Y. Xing (The LHAASO Collaboration), D. R. Xiong (The LHAASO Collaboration), B. N. Xu (The LHAASO Collaboration), C. Y. Xu (The LHAASO Collaboration), D. L. Xu (The LHAASO Collaboration), R. F. Xu (The LHAASO Collaboration), R. X. Xu (The LHAASO Collaboration), S. S. Xu (The LHAASO Collaboration), W. L. Xu (The LHAASO Collaboration), L. Xue (The LHAASO Collaboration), D. H. Yan (The LHAASO Collaboration), T. Yan (The LHAASO Collaboration), C. W. Yang (The LHAASO Collaboration), C. Y. Yang (The LHAASO Collaboration), F. F. Yang (The LHAASO Collaboration), L. L. Yang (The LHAASO Collaboration), M. J. Yang (The LHAASO Collaboration), R. Z. Yang (The LHAASO Collaboration), W. X. Yang (The LHAASO Collaboration), Z. H. Yang (The LHAASO Collaboration), Z. G. Yao (The LHAASO Collaboration), X. A. Ye (The LHAASO Collaboration), L. Q. Yin (The LHAASO Collaboration), N. Yin (The LHAASO Collaboration), X. H. You (The LHAASO Collaboration), Z. Y. You (The LHAASO Collaboration), Q. Yuan (The LHAASO Collaboration), H. Yue (The LHAASO Collaboration), H. D. Zeng (The LHAASO Collaboration), T. X. Zeng (The LHAASO Collaboration), W. Zeng (The LHAASO Collaboration), X. T. Zeng (The LHAASO Collaboration), M. Zha (The LHAASO Collaboration), B. B. Zhang (The LHAASO Collaboration), B. T. Zhang (The LHAASO Collaboration), C. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. M. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. L. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), Li Zhang (The LHAASO Collaboration), P. F. Zhang (The LHAASO Collaboration), R. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. R. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. S. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), W. Zhang (The LHAASO Collaboration), W. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), X. Zhang (The LHAASO Collaboration), X. P. Zhang (The LHAASO Collaboration), Yi Zhang (The LHAASO Collaboration), Yong Zhang (The LHAASO Collaboration), Z. P. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. Zhao (The LHAASO Collaboration), L. Zhao (The LHAASO Collaboration), L. Z. Zhao (The LHAASO Collaboration), S. P. Zhao (The LHAASO Collaboration), X. H. Zhao (The LHAASO Collaboration), Z. H. Zhao (The LHAASO Collaboration), F. Zheng (The LHAASO Collaboration), T. C. Zheng (The LHAASO Collaboration), B. Zhou (The LHAASO Collaboration), H. Zhou (The LHAASO Collaboration), J. N. Zhou (The LHAASO Collaboration), M. Zhou (The LHAASO Collaboration), P. Zhou (The LHAASO Collaboration), R. Zhou (The LHAASO Collaboration), X. X. Zhou (The LHAASO Collaboration), X. X. Zhou (The LHAASO Collaboration), B. Y. Zhu (The LHAASO Collaboration), C. G. Zhu (The LHAASO Collaboration), F. R. Zhu (The LHAASO Collaboration), H. Zhu (The LHAASO Collaboration), K. J. Zhu (The LHAASO Collaboration), Y. C. Zou (The LHAASO Collaboration), X. Zuo (The LHAASO Collaboration)

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

यहाँ इस शोध पत्र का विवरण दिया गया है, जिसे जटिल खगोल भौतिकी (astrophysics) से एक ऐसी कहानी में अनुवादित किया गया है जिसे आप कॉफी पीते समय आसानी से समझ सकते हैं।

बड़ी तस्वीर: "सुपर-बुलेट्स" को पकड़ना

कल्पना कीजिए कि ब्रह्मांड एक विशाल, अंधेरे महासागर की तरह है। अधिकांश समय, यह शांत रहता है। लेकिन कभी-कभार, एक ब्रह्मांडीय "तूफान" आता है, जो कणों को इतनी तेज़ी और ऊर्जा के साथ बाहर फेंकता है कि वे प्रकाश की गति के करीब चलने वाली सुपर-बुलेट्स की तरह होते हैं।

वैज्ञानिक लंबे समय से हमारी आकाशगंगा में एक विशिष्ट "तूफान प्रणाली" के बारे में जानते हैं जिसे LS I +61°303 कहा जाता है। यह दो साथियों के बीच एक ब्रह्मांडीय नृत्य है:

एक विशाल, युवा तारा (एक Be-प्रकार का तारा) जो इतनी तेज़ी से घूम रहा है कि वह अपने चारों ओर गैस की एक विशाल रिंग फेंक रहा है (जैसे एक फिगर स्केटर पानी के घेरे के साथ)।
एक छोटा, अदृश्य साथी (संभवतः एक न्यूट्रॉन तारा) जो एक तारे का घना, मृत केंद्र है, जो बड़े तारे की परिक्रमा कर रहा है।

वर्षों तक, दूरबीनें इस तूफान से निकलने वाली "बारिश" (कम ऊर्जा वाली रोशनी) को देख सकती थीं। लेकिन इस नए शोध पत्र ने, चीन के एक विशाल डिटेक्टर LHAASO का उपयोग करके, आखिरकार "सुपर-बुलेट्स" (अल्ट्रा-हाई एनर्जी गामा किरणें) को पकड़ लिया है। ये ऐसे कण हैं जिनकी ऊर्जा 100 ट्रिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट से अधिक है—ऐसी ऊर्जा जो पहले इस प्रकार की प्रणाली के लिए असंभव मानी जाती थी।

जासूसी कार्य: उन्होंने इसे कैसे खोजा

LHAASO वेधशाला सिचुआन, चीन में एक पहाड़ पर फैले एक विशाल, हाई-टेक जाल की तरह है। जब अंतरिक्ष से कोई सुपर-बुलेट वायुमंडल से टकराता है, तो यह माध्यमिक कणों का एक समूह बनाता है, जैसे तालाब में लहरें उठती हैं। LHASAO इन लहरों को पकड़ता है।

टीम ने उनके जाल के दो अलग-अलग हिस्सों से डेटा का विश्लेषण किया:

"चौड़ा जाल" (WCDA): इसने मध्यम-ऊर्जा वाले बड़ी संख्या में बुलेट्स को पकड़ा।
"गहरा जाल" (KM2A): इसने दुर्लभ, अत्यंत शक्तिशाली बुलेट्स को पकड़ा।

परिणाम: उन्हें एक स्पष्ट संकेत मिला। यह केवल बैकग्राउंड शोर नहीं था; यह LS I +61°303 की दिशा से आने वाली एक विशिष्ट "पिंग" थी। उन्हें 267 TeV (यानी 267 ट्रिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट!) की ऊर्जा वाला एक एकल कण भी मिला। इसे समझने के लिए, यदि एक प्रोटॉन में इतनी ऊर्जा होती, तो यह 100 मील प्रति घंटे की रफ्तार से फेंकी गई बेसबॉल की तरह होता, लेकिन एक उप-परमाणु कण के रूप में संकुचित।

रहस्य: ऐसा क्यों होता है?

इस शोध पत्र का सबसे रोमांचक हिस्सा यह नहीं है कि उन्होंने ये बुलेट्स खोज लीं, बल्कि यह है कि उन्होंने इन्हें कब खोजा।

कल्प_िए कि दो तारे एक दीर्घवृत्त (ellipse) में नाच रहे हैं। कभी वे दूर होते हैं (apastron), और कभी वे बहुत करीब होते हैं (periastron)।

पुरानी थ्योरी: वैज्ञानिकों का मानना था कि "सुपर-बुलेट्स" तब छोड़े जाएंगे जब तारे एक-दूसरे के करीब होंगे, जिससे वे एक-दूसरे की गैस से टकराएंगे।
नया सुराग: डेटा कुछ अजीब दिखाता है। कम-ऊर्जा वाली बुलेट्स तब निकलती हैं जब तारे करीब होते हैं। लेकिन सुपर-बुलेट्स (जो 100 TeV से अधिक हैं) तब क्लस्टर होती हैं जब तारे एक-दूसरे से दूर होते हैं।

समाधान: एक टू-इंजन कार

लेखक एक "टू-इंजन" उपमा का उपयोग करते हुए एक चतुर स्पष्टीकरण प्रस्तावित करते हैं।

इस बाइनरी सिस्टम को दो इंजन वाली एक कार के रूप में सोचें:

इलेक्ट्रिक इंजन (लेप्टोनिक): यह इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है। यह गति के लिए बेहतरीन है लेकिन जब चीजें बहुत गर्म या भीड़भाड़ वाली हो जाती हैं, तो यह जल्दी ही दम तोड़ देता है। यह उस कम-ऊर्जा वाली रोशनी को शक्ति देता है जिसे हम तारों के करीब होने पर देखते हैं।
डीजल इंजन (हैड्रोनिक): यह प्रोटॉन (भारी कणों) का उपयोग करता है। यह शुरू होने में धीमा है लेकिन यह भारी काम संभाल सकता है और बहुत दूर तक जा सकता है।

सिद्धांत:

जब तारे करीब होते हैं, तो "इलेक्ट्रिक इंजन" तेज़ चलता है, जिससे रोशनी का एक विस्फोट होता।
लेकिन जैसे-जैसे तारे दूर जाते हैं, वातावरण बदल जाता है। "इलेक्ट्रिक इंजन" तीव्र विकिरण (जैसे तूफान में पंखा चलाने की कोशिश करना) के कारण रुक जाता है। हालांकि, "डीजल इंजन" (प्रोटॉन) चलता रहता है। क्योंकि तारों के दूर होने पर चुंबकीय क्षेत्र कमजोर हो जाता है, इसलिए प्रोटॉन अपनी ऊर्जा उतनी तेज़ी से नहीं खोते। वे अविश्वसनीय गति तक त्वरित होते हैं और वे अल्ट्रा-हाई एनर्जी बुलेट्स की तरह बाहर निकलते हैं।

यह क्यों मायने रखता है?

यह खोज दो कारणों से गेम-चेंजर है:

"पेवैट्रॉन" (PeVatron) उम्मीदवार: यह सुझाव देता है कि LS I +61°303 एक "पेवैट्रॉन" है—हमारी आकाशगंगा में एक प्राकृतिक कण त्वरक (particle accelerator) जो कणों को उन ऊर्जाओं तक पहुँचाने में सक्षम है जिन्हें हम अपनी सबसे बड़ी मानव निर्मित मशीनों (जैसे लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर) में भी पैदा नहीं कर सकते। यह साबित करता है कि प्रकृति ने एक सुपर-रॉकेट इंजन बनाने का तरीका खोज लिया है।
ब्रह्मांडीय रहस्य: यह इस पहेली को सुलझाता है कि ये प्रणालियाँ कैसे काम करती हैं। ये केवल साधारण टकराव नहीं हैं; ये जटिल मशीनें हैं जहाँ अलग-अलग प्रकार के कण अलग-अलग समय और दूरी पर नेतृत्व करते हैं।

निचोड़

LHAASO टीम ने ब्रह्मांड में एक नया झरोखा खोल दिया है। उन्होंने एक ब्रह्मांडीय नृत्य साथी प्रणाली को देखा और महसूस किया कि यह केवल एक साधारण वाल्ट्स (waltz) नहीं है; यह एक हाई-स्पीड चेज़ है जहाँ तारे इस आधार पर ड्राइवर बदलते हैं कि वे एक-दूसरे से कितनी दूर हैं। उन्होंने अल्ट्रा-पावरफुल कणों के "स्मोकिंग गन" (पुख्ता सबूत) को खोज निकाला है, जो यह साबित करता है कि हमारी आकाशगंगा छिपी हुई फैक्ट्रियों से भरी है जो ब्रह्मांड में सबसे चरम ऊर्जा पैदा करने में सक्षम हैं।

यहाँ LHAASO सहयोग द्वारा लिखित शोध पत्र "First detection of ultra-high energy emission from gamma-ray binary LS I +61◦303" का विस्तृत तकनीकी सारांश दिया गया है।

1. समस्या और वैज्ञानिक संदर्भ

गामा-रे बाइनरी (Gamma-ray binaries) वे प्रणालियाँ हैं जिनमें एक कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट (न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल) एक विशाल O- या Be-प्रकार के तारे की परिक्रमा करता है। ये प्रणालियाँ परिवर्तनशील गामा किरणों के लिए जानी जाती हैं, जो उनके कक्षीय काल (orbital periods) द्वारा नियंत्रित होती हैं, और यह कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट के सापेक्षिक आउटफ्लो (relativistic outflow) तथा साथी तारे के विंड या डिस्क के बीच होने वाली अंतःक्रियाओं से संचालित होती हैं।

अंतराल (The Gap): जबकि इन प्रणालियों को MAGIC और VERITAS जैसे उपकरणों द्वारा TeV रेंज (लगभग ~10–20 TeV तक) में पहचाना गया है, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या वे कणों को अल्ट्रा-हाई एनर्जी (UHE; >100 TeV) या यहाँ तक कि PeV ऊर्जाओं तक त्वरित कर सकते हैं।
प्रश्न: क्या गामा-रे बाइनरी गैलेक्टिक "PeVatrons" (कोसमिक किरणों को PeV ऊर्जाओं तक त्वरित करने में सक्षम स्रोत) के रूप में कार्य कर सकती हैं? विशेष रूप से, क्या LS I +61◦303, जो कि एक प्रोटोटाइपिकल गामा-रे बाइनरी है, 100 TeV से अधिक फोटॉन उत्सर्जित करती है, और कौन से भौतिक तंत्र (लेप्टोनिक बनाम हैड्रोनिक) इस उत्सर्जन को संचालित करते हैं?

2. कार्यप्रणाली (Methodology)

यह अध्ययन लार्ज हाई एल्टीट्यूड एयर शॉवर ऑब्जर्वेटरी (LHAASO) के डेटा का उपयोग करता है, जो सिचुआन, चीन में स्थित है। विश्लेषण दो सब-एरेज़ के डेटा को संयोजित करता है:

WCDA (वॉटर चेरेनकोव डिटेक्टर एरे): इसका उपयोग 1.4 – 30.5 TeV की ऊर्जा सीमा के लिए किया जाता है। मार्च 2021 से जुलाई 2024 तक एकत्र किया गया डेटा। ऊर्जा का अनुमान ट्रिगर्ड डिटेक्टर्स की संख्या ( $N_{hit}$ ) पर आधारित है।
KM2A (किलोमीटर स्क्वायर एरे): इसका उपयोग 25 TeV से कई सौ TeV तक की ऊर्जा सीमा के लिए किया जाता है। दिसंबर 2019 से जुलाई 2024 तक एकत्र किया गया डेटा। ऊर्जा पुनर्निर्माण शॉवर एक्सिस से 50 मीटर की दूरी पर कण घनत्व पर आधारित है।
विश्लेषण तकनीकें:
- 3D लाइकलीहुड फिटिंग: स्रोत (LS I +61◦303), एक नजदीकी स्रोत (1LHAASO J0249+6022), और गैलेक्टिक डिफ्यूज एमिशन (GDE) को एक साथ मॉडल करने के लिए $4^\circ$ के रीजन ऑफ इंटरेस्ट (ROI) पर एक संयुक्त फिट किया गया।
- बैकग्राउंड अनुमान: कॉस्मिक-रे बैकग्राउंड का अनुमान लगाने के लिए "डायरेक्ट इंटीग्रेशन मेथड" का उपयोग किया गया।
- कक्षीय मॉड्यूलेशन (Orbital Modulation): ज्ञात अवधि $P = 26.496$ दिनों का उपयोग करके घटनाओं को कक्षीय चरणों ( $\phi$ ) में वर्गीकृत किया गया। एक लाइकलीहुड-रेशियो टेस्ट ने स्थिर फ्लक्स बनाम चरण-निर्भर फ्लक्स परिकल्पनाओं की तुलना की।
- उच्च-ऊर्जा घटना चयन: >100 TeV शासन के लिए, Li & Ma फॉर्मूला का उपयोग करके बैकग्राउंड के विरुद्ध विशिष्ट फोटॉन-जैसे इवेंट्स की पहचान की गई।

3. मुख्य योगदान और परिणाम

A. प्रथम UHE डिटेक्शन

महत्ता: यह शोध पत्र LS I +61◦303 से UHE शासन में गामा-रे उत्सर्जन का पहला निश्चित पता (first definitive detection) दर्ज करता है।
सांख्यिकीय महत्व (Statistical Significance):
- WCDA (1.4–30.5 TeV): $9.2\sigma$ डिटेक्शन।
- KM2A (25–267 TeV): $6.2\sigma$ डिटेक्शन।
- >100 TeV उप-नमूना: अनुमानित 5.1 बैकग्राउंड इवेंट्स के विरुद्ध 16 फोटॉन-जैसे इवेंट्स का पता चला, जिससे $3.8\sigma$ का महत्व प्राप्त हुआ।
उच्चतम ऊर्जा इवेंट: एक एकल फोटॉन-लाइक इवेंट जिसका अनुमानित ऊर्जा $267 \pm 61$ TeV था, स्रोत से $0.09^\circ$ की कोणीय दूरी पर पाया गया, जो डिटेक्टर के पॉइंट स्प्रेड फंक्शन (PSF) के अनुरूप है।

B. स्पेक्ट्रल गुण (Spectral Properties)

1 TeV से सैकड़ों TeV तक का संयुक्त स्पेक्ट्रम एक सिंगल पावर लॉ द्वारा अच्छी तरह से वर्णित है:
$dN/dE = N_0 (E/10 \text{ TeV})^{-\Gamma}$
सर्वश्रेष्ठ-फिट पैरामीटर्स:
- फोटॉन इंडेक्स: $\Gamma = 3.00 \pm 0.05$ ।
- फ्लक्स नॉर्मलाइजेशन: $N_0 = (2.18 \pm 0.20) \times 10^{-15} \text{ TeV}^{-1} \text{ cm}^{-2} \text{ s}^{-1}$ ।
- इंटीग्रल फ्लक्स ( $>1$ TeV): $1.10 \times 10^{-12} \text{ cm}^{-2} \text{ s}^{-1}$ (लगभग क्रैब नेबुला फ्लक्स का 3.8%)।
267 TeV तक कोई महत्वपूर्ण स्पेक्ट्रल कटऑफ नहीं देखा गया, जो मानक त्वरण मॉडलों को चुनौती देता है।

C. कक्षीय मॉड्यूलेशन और ऊर्जा निर्भरता

निम्न ऊर्जा (1.4–30.5 TeV): उत्सर्जन अधिकांश चरणों में देखा जाता है, जो $\phi \approx 0.6$ (अपस्ट्रॉन/इन्फीरियर कंजंक्शन के पास) के पास चरम पर होता है। मॉड्यूलेशन की महत्ता: $\sim 2.6\sigma$ ।
मध्यम ऊर्जा (25–100 TeV): उत्सर्जन $\phi = 0.3–0.6$ चरणों तक अधिक सीमित है। मॉड्यूलेशन की महत्ता: $3.9\sigma$ ।
अल्ट्रा-हाई एनर्जी (>100 TeV): कम सांख्यिकी के कारण, डेटा को दो बिनों में विभाजित किया गया। एक संकेत ( $2.4\sigma$ ) मिला कि UHE फोटॉन $\phi = 0.6–0.2$ रेंज (अपस्ट्रॉन के पास) में क्लस्टर होते हैं, जो निम्न-ऊर्जा वितरण से भिन्न है जो पेरिस्ट्रॉन के करीब चरम पर होता है।

4. भौतिक व्याख्या और चर्चा

लेखक अवलोकनों की व्याख्या करने के लिए एक कम्पोजिट लेप्टो-हैड्रोनिक परिदृश्य (composite lepto-hadronic scenario) का प्रस्ताव करते हैं:

लेप्टोनिक घटक (निम्न ऊर्जा पर प्रभावी):
- इलेक्ट्रॉन इनवर्स कॉम्पटन (IC) स्कैटरिंग के माध्यम से स्टेलर फोटॉन को ऊपर की ओर उछालते (upscatter) हैं।
- यह X-रे और निम्न-ऊर्जा TeV उत्सर्जन की व्याख्या करता है।
- हालांकि, शुद्ध लेप्टोनिक मॉडल Klein-Nishina सप्रेशन (उच्च ऊर्जाओं पर कम IC क्रॉस-सेक्शन) और सिनक्रोट्रॉन कूलिंग सीमाओं के कारण >100 TeV उत्सर्जन की व्याख्या करने में संघर्ष करते हैं, जो आमतौर पर इलेक्ट्रॉन ऊर्जाओं को 40–130 TeV के आसपास सीमित करते हैं।
हैड्रोनिक घटक (UHE पर प्रभावी):
- प्रोटॉन त्वरित होते हैं और $p-p$ टकरावों के माध्यम से घने पदार्थ (स्टेलर विंड या Be-डिस्क) के साथ अंतःक्रिया करते हैं, जिससे न्यूट्रल पायॉन्स ( $\pi^0$ ) उत्पन्न होते हैं जो गामा किरणों में क्षय होते हैं।
- डिस्क क्रॉसिंग: कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट संभवतः पेरिस्ट्रॉन के पास Be-तारे की सर्कमस्टेलर डिस्क को पार करता है, जिससे एक उच्च-घनत्व वाला वातावरण ( $n \sim 10^{11} \text{ cm}^{-3}$ ) बनता है जो हैड्रोनिक अंतःक्रिया दक्षता को बढ़ाता है।
- ऊर्जा बजट: पूरे स्पेक्ट्रम के लिए एक शुद्ध हैड्रोनिक मॉडल के लिए पल्सर की स्पिन-डाउन ल्यूमिनोसिटी से अधिक प्रोटॉन शक्ति की आवश्यकता होगी। हालांकि, एक मिश्रित परिदृश्य काम करता है: इलेक्ट्रॉन मुख्य उत्सर्जन (<25 TeV) को शक्ति प्रदान करते हैं, जबकि प्रोटॉन उच्च-ऊर्जा पूंछ (>25 TeV) को शक्ति प्रदान करते हैं। आवश्यक प्रोटॉन शक्ति ( $\sim 2.5 \times 10^{33}$ erg s $^{-1}$ ) पल्सर की स्पिन-डाउन बजट ( $\sim 6 \times 10^{33}$ erg s $^{-1}$ ) के भीतर फिट बैठती है।
कक्षीय दृश्यता (Orbital Visibility):
- अपस्ट्रॉन के पास UHE फोटॉन का पता चलना यह सुझाव देता है कि ये फोटॉन ऐसे क्षेत्र से निकलते हैं जहाँ $\gamma\gamma$ अवशोषण ( $\gamma\gamma$ absorption/पेयर प्रोडक्शन) न्यूनतम है, जबकि सुपीरियर कंजंक्शन के पास का उत्सर्जन घने स्टेलर रेडिएशन फील्ड द्वारा अवशोषित हो सकता है।

5. महत्ता

त्वरण में नया आयाम: यह पहली बार है जब एक गामा-रे बाइनरी को ~267 TeV तक फोटॉन उत्सर्जित करते हुए पुष्टि की गई है, जो यह सिद्ध करता है कि ये प्रणालियाँ पिछले सीमाओं से कहीं अधिक ऊर्जाओं तक कणों को त्वरित करने में सक्षम हैं।
PeVatron उम्मीदवार: परिणाम दृढ़ता से संकेत देते हैं कि LS I +61◦303 एक गैलेक्टिक PeVatron उम्मीदवार है, जो प्रोटॉन को PeV ऊर्जाओं तक त्वरित करने में सक्षम है।
तंत्र सत्यापन: ऊर्जा-निर्भर कक्षीय मॉड्यूलेशन एक मिश्रित लेप्टो-हैड्रोनिक त्वरण तंत्र के लिए महत्वपूर्ण साक्ष्य प्रदान करता है, जहाँ प्रमुख कण आबादी ऊर्जा के साथ बदलती है।
भविष्य की दृष्टि: यह डिटेक्शन शॉक एक्सेलरेशन, मैग्नेटिक फील्ड्स और सघन पदार्थ के बीच परस्पर क्रिया का अध्ययन करने के लिए भविष्य के मल्टी-वेवलेंथ अभियानों के लिए एक मिसाल कायम करता है।

निष्कर्षतः, LHAASO सहयोग ने गामा-रे बाइनरी के ज्ञात ऊर्जा रेंज का मौलिक रूप से विस्तार किया है, जो LS I +61◦303 में अत्यधिक कण त्वरण और एक जटिल, ऊर्जा-निर्भर उत्सर्जन तंत्र के लिए ठोस साक्ष्य प्रदान करता है।