Tinggi di dataran tinggi Tibet, saintis hanya mengukur cahaya yang paling energik yang pernah dilihat. Foton ini adalah sinar gamma dengan tenaga melebihi 100 trilion elektronvolts - satu bahkan mempunyai hampir 500 trillion elektronvolts tenaga. Sebelum ini, hanya foton dengan puluhan trillions elektronvolts telah dilihat.
Para saintis mendapati foton berasal dari Nebula Kepiting, sebuah pulsar, atau sisa supernova berputar berkuasa 6,523 tahun cahaya jauhnya.
Keputusan baru ditemui dengan sebahagian dari Array Pancuran Air Tibet, sebuah eksperimen yang menggunakan 4 juta kaki persegi (36,900 meter persegi) pengesan untuk mencari zarah tenaga tinggi seperti sinaran kosmik dan sinar gamma. Apabila zarah-zarah tersebut melanda atmosfera atas, ia menghasilkan hujan zarah subatom sekunder yang mengukur array. Udara yang diringkaskan di atas array, yang terletak 14,100 kaki (4,300 meter) di atas paras laut, membolehkan lebih banyak zarah menengah membuatnya ke tanah.
Dengan mempelajari hujan zarah sekunder yang dipanggil muons, saintis dapat bekerja mundur untuk memikirkan tenaga dan asal sinar gamma masuk yang menyebabkan hujan. Dalam kertas baru yang diterima pada 13 Jun untuk Surat Pemeriksaan Fizikal, para astronom yang mempelajari hujan Ketam Nebula ini melaporkan 24 peristiwa yang disebabkan oleh foton dengan tenaga yang melebihi 100 trillion elektronvolts. Sebagai perbandingan, zarah cahaya yang kelihatan dari sinar matahari hanya mempunyai tenaga beberapa elektronvolts.
"Hasilnya sangat penting," Felix Aharonian, profesor di Institut Pengajian Lanjutan Dublin, yang tidak terlibat dengan kerja baru, memberitahu Live Science. "Ia bersetuju dengan jangkaan ke tahap yang besar dan ia boleh mempunyai banyak implikasi kerana sekarang ia adalah hasil percubaan, bukan sekadar spekulasi teori."
Hasilnya secara khusus membantu para saintis untuk memahami bagaimana foton foton berkuasa tinggi dicipta, dan jika ada batas kepada berapa banyak tenaga yang mereka dapat. Para saintis berpendapat bahawa dalam kes ini, sinar gamma dipercepat melalui proses yang dikenali sebagai penyebaran Inverse Compton. Semasa proses ini, elektron tenaga tinggi super melantun foton tenaga yang lebih rendah, memberikan tenaga foton yang luar biasa. Ini elektron-elektron di Nebula Ketam mungkin telah tersebar dari foton tenaga rendah dari radiasi latar belakang kosmik - beberapa cahaya pertama alam semesta.
"Kami tahu bahawa Nebula Ketam adalah sumber unik di alam semesta," kata Aharonian kepada Sains Live. "Sekarang kita lihat bahawa ya, elektron-elektron di Nebula Ketam dipercepatkan sehingga 1,000 trillion elektronvolts."
Gelombang kejutan dalam persekitaran magnet di nebula mungkin bertanggungjawab untuk mempercepatkan elektron dengan tenaga yang melampau. Sekiranya disahkan, ini akan menambah Nebula Ketam hanya beberapa pulsar lain yang dicadangkan di pusat pemikiran galaksi yang mampu mempercepatkan elektron pada tahap ini.
