Наземные гамма-телескопы в 2024 году детектировали потоки гамма-лучей с энергиями выше 100 ТэВ из окрестности галактических микроквазаров SS 433, Cyg X1, V4641 Sgr. Двойные гамма-источники – это звездные системы, в которых массивные звезды ранних спектральных классов имеют компаньонами релятивистские объекты – черные дыры звездных масс или молодые пульсары. Пространственное разрешение телескопов не позволяет локализовать ускоритель частиц, излучающих гамма-кванты.

Сотрудниками ФТИ им. А. Ф. Иоффе и ИКИ РАН в 2024 году впервые построены детальные модели, позволившие понять возможные механизмы ускорения частиц до энергий выше ПэВ в двойных гамма-источниках [1,2]. Новая модель микроквазара SS 433 [2] демонстрирует эволюцию анизотропных МГД-течений с ударными волнами реколлимации от аккреционного диска черной дыры со сверх-эддингтоновской аккрецией. Столкновение релятивистского ветра пульсара с ветром массивной звезды в двойном гамма-источнике, как и реколлимационные ударные волны, позволяет ускорить протоны до энергий выше ПэВ [1].

Иллюстрации

Рис. 1. Модели структуры МГД-течений, инициированных релятивистскими объектами. Левая панель: ударные волны в МГД-струях, сформированных сверх-эддингтоновской аккрецией на черную дыру в микроквазаре SS 433 [2]. В центре — структура магнитного поля в области столкновения релятивистского ветра пульсара с замагниченным истечением массивной звезды в тесной двойной системе. Справа — результат прямого расчета движения протона в этой системе с релятивистскими течениями плазмы, ускоряющей ионы до энергий выше ПэВ [1].

Работа выполнена в рамках Государственного задания, тема № FFUG-2024-0002 и гранта РНФ 21-72-20020 с использованием суперкомпьютеров МСЦ РАН.

Направление ПФНИ: 1.3.7.7.