Ультравысокоэнергетические космические лучи, известные своей невероятной мощью, могут быть связаны с «ультратяжелыми» частицами. Последние исследования, проведенные международной командой астрономов, под руководством профессора Кохты Мурасе из Университета Пенсильвании, предлагают новую перспективу на происхождение этих загадочных космических лучей.
УЛЬТРАВЫСОКИЕ ЭНЕРГИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ
Ультравысокоэнергетические космические лучи представляют собой субатомные частицы, которые достигают Земли с энергиями, превышающими 100 квинтиллионов электронвольт (10^18 эВ). Эти значения в десятки миллионов раз превосходят энергии частиц, созданных в Большом адронном коллайдере. Одной из самых известных недавно обнаруженных частиц стал «поток Амэко», названный в честь солнечной богини из японской мифологии. Он был зарегистрирован проектом Telescope Array в Юте в 2021 году и имеет энергию около 240 х 10^18 эВ. Однако, несмотря на его впечатляющую мощь, ученые по-прежнему не знают, откуда он пришел.
УЧЕНЫЕ ИССЛЕДОВАЛИ ВОЗМОЖНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Исследования показывают, что происхождение ультравысокоэнергетических космических лучей связано с экстремальными космическими явлениями, такими как столкновение нейтронных звезд или мощные суперновые. В последние 60 лет эти вопросы оставались в числе самых больших загадок астрономии. Команда Мурасе провела вычислительные симуляции поведения различных частиц в межгалактическом пространстве и обнаружила, что атомные ядра тяжелее железа могут терять энергию медленнее, чем протоны или легкие ядра. Это свойство позволяет им достигать Земли с невероятными энергиями.
ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЖЕСТКИХ ЯДЕР
Хотя исследователи не утверждают, что все ультравысокоэнергетические космические лучи являются ультратяжелыми ядрами, они предполагают, что такие ядра могут significantly участвовать в самых мощных событиях. Это открытие способно расширить наше понимание источников этих космических лучей и указать на местоположения в космосе, которые могли бы способствовать их образованию. Потенциальными местами являются массивные звезды, умирающие с взрывным коллапсом в черные дыры, а также бинарные системы нейтронных звезд.
Неожиданные результаты указывают на космическую пустоту как на направление, откуда мог прийти поток Амэко. Это ставит перед учеными задачу определить, как именно формируются ультравысокоэнергетические космические лучи в таких сложных и динамичных условиях.
БЛИЖАЙШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
Будущие наблюдения с помощью таких обсерваторий, как предполагаемый AugerPrime в Аргентине и Глобальная обсерватория космических лучей, помогут дополнительно исследовать эти гипотезы и позволят глубже понять физику астрофизических процессов. Важно не только выявить, откуда приходят ультравысокоэнергетические космические лучи, но и выяснить, какую роль играют различные разновидности частиц в их образовании.
Таким образом, новая работа команды Мурасе вносит значительный вклад в наше понимание высокоэнергетичной физики и может открыть двери к новым открытиям в астрономии.
