Het Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) heeft een bijzondere astronomische structuur waargenomen die door onderzoekers de 'Peanut' wordt genoemd. Deze bron van ultra-energetische gammastraling is herkenbaar aan zijn specifieke vorm en bevindt zich buiten het vlak van ons sterrenstelsel. Wetenschappers beschouwen de ontdekking als een unieke kans om de interactie tussen kosmische straling en de magnetische velden van de Melkweg te bestuderen.
De Peanut-structuur bevindt zich op een galactische breedte van ongeveer $b=-17,5^\circ$ en strekt zich over een gebied van 4,5 graad uit, parallel aan het galactische vlak. Volgens een wetenschappelijk rapport op arxiv.org is deze emissie gekoppeld aan de millisecondepulsar PSR J0218+4232. Deze pulsar bevindt zich aan de oostelijke rand van de structuur, op een afstand van circa 3 kiloparsec van de aarde en ongeveer 0,9 kiloparsec verwijderd van het galactische vlak.
Vanwege de intense straling met energieën die boven de 25 TeV uitkomen, fungeert de Peanut als een natuurlijk laboratorium. Onderzoekers analyseren hoe elektronen langs het grootschalige magnetische veld van de Melkweg bewegen en botsen met fotonen van de kosmische achtergrondstraling, een proces dat bekendstaat als inverse-Compton-verstrooiing. Om de turbulentie van dit proces te verklaren, zijn twee theoretische modellen vergeleken: het Kolmogorov-model en het Goldreich-Sridhar (GS)-model. Waar het Kolmogorov-model uitgaat van diffusieve voortplanting en extra aannames vereist over magnetische spiegels, biedt het GS-model een verklaring op basis van ballistische voortplanting, wat de eenzijdige emissie van de straling natuurlijker verklaart.
Naast de pulsar-theorie wordt er gezocht naar alternatieve verklaringen voor de asymmetrische vorm van de bron. In een analyse op arxiv.org wordt de hypothese onderzocht dat de Peanut is ontstaan door een 'verborgen centrale accelerator' binnen een anisotrope halo. Deze theorie stelt dat de vorm en het spectrum van de bron het resultaat zijn van een centrale versneller waarbij het transport van deeltjes in specifieke richtingen verloopt. Hoewel dit model aansluit bij de waargenomen energiedistributie, blijft het voor wetenschappers een uitdaging om de helderheid van verschillende delen van de Peanut volledig te reproduceren, zeker bij energieën boven de 100 TeV.
Deze waarneming past in een reeks recente successen van het LHAASO-observatorium. Zo meldde de cas.cn eerder dat het observatorium voor het eerst ultra-hoogenergetische gammastraling had gedetecteerd van een binair systeem, specifiek LS I +61° 303, met energieën die de 100 TeV overschrijden.
Het onderzoek naar dergelijke extreme versnellers is essentieel om de oorsprong van hoogenergetische kosmische straling te begrijpen. Volgens berichten van de cas.cn draagt de detectie van PeV-versnellers (peta-elektronvolt) bij aan het oplossen van fundamentele raadsels in de astrofysica. De Peanut-bron biedt hierbij een cruciaal instrument om de complexe magnetische structuren in de overgangszone tussen het galactische vlak en de halo in kaart te brengen.