Основные достижения 2021 года

Детектор Carpet-2 (ИЯИ РАН) в 2020 г. зарегистрировал вспышку петаэлектронвольтного (ПэВ = 10¹⁵ эВ = 1,6 х 10^-4 Дж) гамма-излучения рекордно высокой интенсивности от ранее неотождествленного источника в созвездии Лебедя, одновременно с регистрацией из той же области нейтрино с энергией 150 ТэВ в международном эксперименте IceCube. В 2021 году в ФТИ им. А.Ф. Иоффе предложена модель вспышек ПэВ фотонов и нейтрино от двойных систем, содержащих сверхплотный компактный объект — нейтронную звезду или черную дыру — и массивную звезду класса О или Be. Кинетические расчеты показали, что при взаимодействии релятивистского ветра пульсара PSR J2032+4127 с плотным диском звезды MT91 213 класса Ве большая часть энерговыделения пульсара может быть конвертирована в протоны ПэВ диапазона. Быстрое, по сравнению со временем прохождения диска, ускорение протонов до десятков ПэВ в сочетании с пороговым характером фотомезонного процесса, производящего фотоны и нейтрино, приводит к мощным вспышкам гамма-излучения и субпетавольтных нейтрино. Модель позволила объяснить открытую на Carpet-2 вспышку. Внегалактические фотоны с энергиями ПэВ не наблюдаемы из-за рождения пар на микроволновом фоне. ПэВ вспышки галактических релятивистских двойных звезд наблюдаемы на новых гамма (CTA, TAIGA, LHAASO) и нейтринных (IceCube, Baikal-GVD) обсерваториях.