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Ultra-high-energy γ\gamma-ray imprints from PeV particles accelerated by supernova remnants

LHAASO के अवलोकनों का उपयोग करते हुए, यह शोध पत्र इस बात के प्रमाण प्रदान करता है कि दो मध्यम आयु वाले सुपरनोवा अवशेष (G150.3+4.5 और γ\gamma-Cygni) पेव (PeV) ऊर्जाओं तक हैड्रोनिक कॉस्मिक किरणों को त्वरित करते हैं, जो फिर पास के आणविक बादलों के साथ टकराव के माध्यम से अल्ट्रा-हाई-एनर्जी γ\gamma-रे उत्सर्जन उत्पन्न करते हैं।

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.
प्रकाशित 2026-04-27
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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), Y. Li

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

ब्रह्मांडीय स्पॉटलाइट: सुपरनोवा अवशेष कैसे ब्रह्मांड के सबसे तेज़ कणों का खुलासा करते हैं

कल्पना कीजिए कि आप रात के समय एक घने अंधेरे जंगल में खड़े हैं। आप पेड़ों, ज़मीन या रास्तों को नहीं देख सकते। हालाँकि, अचानक, एक विशाल, अदृश्य हवा चलने लगती है। जैसे ही यह हवा झाड़ियों के एक घने झुंड से टकराती है, आपको एक तेज़ सरसराहट की आवाज़ सुनाई देती है। भले ही आप हवा को स्वयं नहीं देख सकते, लेकिन वह आवाज़ आपको ठीक-ठीक बताती है कि हवा किस दिशा में बह रही है और कितनी तेज़ है।

यह वैज्ञानिक शोध पत्र मूल रूप से खगोलविदों द्वारा ब्रह्मांड की उस "सरसराहट" को खोजने के बारे में है।

रहस्य: अदृश्य तीव्रगामी (The Invisible Speedsters)

दशकों से, वैज्ञानिक जानते हैं कि हमारी आकाशगंगा कॉस्मिक किरणों (Cosmic Rays) से भरी हुई है—ये नन्हे, अविश्वसनीय रूप से ऊर्जावान कण हैं जो प्रकाश की गति के लगभग बराबर चलते हैं। हम जानते हैं कि वे मौजूद हैं, लेकिन हमें उनके "इंजन" खोजने में कठिनाई हो रही थी। हमें संदेह था कि सुपरनोवा अवशेष (Supernova Remnants - SNRs)—मृत सितारों के विस्फोट के बाद बचे अवशेष—इन कणों को अत्यधिक गति तक त्वरित करने वाले विशाल इंजन हैं।

समस्या क्या है? ये कण अदृश्य हैं। वे किसी बल्ब की तरह चमकते नहीं हैं; वे एक शांत, अदृश्य हवा के झोंके की तरह हैं।

खोज: ब्रह्मांडीय "सरसराहट"

चीन में स्थित एक विशाल, उच्च-ऊंचाई वाले वेधशाला LHAASO (जो आकाश के लिए एक विशाल, अत्यंत संवेदनशील कान की तरह कार्य करता है) का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने हमारी आकाशगंगा में दो विशिष्ट "विस्फोट स्थलों" को देखा: G150.3+4.5 और γ\gamma-Cygni

उन्होंने उन कणों को स्वयं नहीं देखा, बल्कि उन्होंने उससे भी बेहतर कुछ देखा: अति-उच्च-ऊर्जा γ\gamma-किरणें (Ultra-high-energy γ\gamma-rays)

इन γ\gamma-किरणों को तब उत्पन्न होने वाली "चिनगारियों" के रूप में सोचें जब अदृश्य ब्रह्मांडीय हवा (कण) एक "झाड़ी" (ठंडी गैस का एक विशाल बादल जिसे आणविक बादल/Molecular Cloud कहा जाता है) से टकराती है। जब ये अदृश्य कण गैस के बादलों से टकराते हैं, तो वे प्रकाश की एक चमक पैदा करते हैं। इन चमकों के होने के स्थान को देखकर, वैज्ञानिक सटीक रूप से मानचित्रित कर सकते हैं कि अदृश्य कण कहाँ यात्रा कर रहे हैं।

"आहा!" क्षण: पेवैट्रोंस (The PeVatrons)

इस शोध पत्र का सबसे रोमांचक हिस्सा इसकी गति है। शोधकर्ताओं ने प्रमाण पाया है कि ये इंजन कणों को PeV (पेटा-इलेक्ट्रॉनवोल्ट) ऊर्जा तक त्वरित करने में सक्षम हैं।

इसे समझने के लिए: यदि एक मानक कॉस्मिक किरण एक मंद हवा का झोंका हो, तो एक PeV कण एक सुपरसोनिक जेट इंजन है।

लंबे समय से, वैज्ञानिक इस बात पर बहस कर रहे थे कि क्या सुपरनोवा अवशेष वास्तव में इन "PeV" गतियों तक पहुँचने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली हैं। यह शोध पत्र "स्मोकिंग गन" (पुख्ता सबूत) प्रदान करता है। पास के गैस बादलों से टकराने वाली इन अति-उच्च-ऊर्जा चमकों को देखकर, उन्होंने पुष्टि की है कि ये सुपरनोवा अवशेष वास्तव में "PeVatrons" हैं—हमारी आकाशगंगा के परम कण त्वरक (particle accelerators)।

संक्षेप में सारांश

  • इंजन: मरते हुए तारे (सुपरनोवा अवशेष) जो विशाल ब्रह्मांडीय कण त्वरकों के रूप में कार्य करते हैं।
  • हवा: अदृश्य, अत्यंत तेज़ कण (कॉस्मिक किरणें)।
  • झाड़ी: अंतरिक्ष में तैरते गैस के विशाल बादल।
  • आवाज़/प्रकाश: उच्च-ऊर्जा γ\gamma-किरणें जो तब उत्पन्न होती हैं जब "हवा" "झाड़ी" से टकराती है।
  • परिणाम: हमारे पास अंततः प्रमाण है कि ये तारे के विस्फोट मिल्की वे (आकाशगंगा) के सबसे ऊर्जावान कणों को बनाने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली हैं।

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