在特殊望远镜的帮助下，研究人员以前所未有的方式观察到了宇宙粒子加速器。使用纳米比亚伽马射线天文台 HESS 进行的观测首次显示了称为新星的恒星过程中的加速过程，其中包括白矮星表面的强大喷发。新星会产生冲击波，撕裂周围的介质，将粒子与它一起拉动并将它们加速到极高的能量。令人惊讶的是，新星“RS Ophiuchi”似乎会导致粒子以达到理论极限的速度加速，这与理想条件相对应。该研究已发表在《科学》杂志上。

白矮星是燃烧殆尽的老恒星，它们自身坍缩并发展成极其致密的物体。例如，当白矮星与大恒星处于双星系统中时，新星事件就会发生，并且白矮星由于其引力而从其更大质量的伴星中收集物质。一旦收集到的物质超过临界水平，就会引发热核爆炸在白矮星的表面。一些新星会重复出现。RS Ophiuchi 是这些复发新星之一。每 15 到 20 年，它的表面就会发生一次爆炸。“形成该系统的恒星之间的距离与地球和太阳的距离大致相同，”弗里德里希-亚历山大-埃尔兰根-纽伦堡大学研究员、HESS 新星计划首席研究员艾莉森·米切尔解释说。“当这颗新星在 2021 年 8 月爆炸时，HESS 望远镜首次让我们能够观察到超高能伽马射线的银河爆炸，”她继续说道。

研究小组观察到，这些粒子被加速到比以前在新星中观察到的能量高数百倍的能量。此外，由于爆炸释放的能量非常有效地转化为加速质子和重核，从而使粒子加速度达到理论模型计算的最大速度。根据该研究的主要作者之一、Zeuthen 的 DESY 的博士生 Ruslan Konno 的说法，“在真正的宇宙冲击波中实际上可以达到粒子加速度的理论极限的观察对天体物理学具有巨大的意义。这表明加速过程在它们更极端的近亲超新星中可能同样有效。”

在蛇夫座RS喷发期间，研究人员首次能够实时跟踪新星的发展，让他们能够像在看电影一样观察和研究宇宙粒子的加速度。研究人员能够在爆炸后一个月内测量高能伽马射线。东京立教大学的理论天体物理学家 Dmitry Khangulyan 解释说：“这是我们第一次能够进行这样的观测，这将使我们能够更准确地了解未来宇宙爆炸的工作原理。”。“例如，我们可能会发现新星有助于永远存在的宇宙射线海洋，因此对其周围环境的动力学有相当大的影响。”

这些测量需要特定的望远镜。纳米比亚的 HESS 设施(代表高能立体系统)由五台切伦科夫望远镜组成，用于研究来自太空的伽马射线。最近在最大的望远镜中安装了一种新的、高度敏感的先进相机——称为 FlashCam 。FlashCam 设计目前正在为下一代伽马射线天文台切伦科夫望远镜阵列 (CTA) 进一步开发。海德堡马克斯普朗克核物理研究所的博士生 Simon Steinmaßl 解释说：“新相机自 2019 年底开始投入使用，这项测量显示了最新一代相机的潜力有多大。”分析相机数据。

在业余天文学家首次向天体物理学界报告新星后，望远镜在很短的时间内就指向了新星。观测的成功在很大程度上归功于研究人员和更广泛的天文界的快速反应，为后续的广泛观测铺平了道路。海德堡地区天文台教授、HESS 主任 Stefan Wagner 解释说：“在接下来的几年里，使用 CTA 望远镜进行的研究将表明这种类型的新星是否特殊。” 此外，研究人员现在对寻找什么有了更清晰的认识。这为获得更好的理解和更好地解释与新星相关的事件提供了许多新的可能性。"