Они врезаются в Землю: самые мощные космические лучи во Вселенной возникают рядом с нами

До сих пор астрофизики не могут точно объяснить космические лучи с самой высокой энергией. Исследование предполагает, что их источником является особенная темная материя.

Темная материя — что это?

Темная материя – это загадочное вещество, которое заполняет большую часть Вселенной, оно невидимо, ведь не взаимодействует со светом и обычной материей. Темная материя существует, считают ученые, ведь можно наблюдать ее гравитационное влияние на разные объекты в космосе. Как уже писал Фокус, ученые предложили новый способ обнаружения загадочной темной материи. В новом исследовании главное место занимает экзотическая форма темной материи, состоящей из тяжелых гипотетических частиц. Именно они, как считают астрофизики являются источниками самых мощных космических лучей во Вселенной.

Космические лучи — что это?

Космические лучи представляют собой потоки высокоэнергетических частиц, которые постоянно проносятся через космос и врезаются в нашу планету. Космические лучи в основном состоят из протонов, но иногда могут состоять из ядер химических элементов, таких как гелий и даже железо. Космические лучи перемещаются по космосу почти со скоростью света, а самые быстрые из них имеют энергию, которая в триллионы раз больше, чем у самых мощных ускорителей частиц на Земле.

Астрофизики считают, что большинство космических лучей возникает в результате разных энергетических событий: это взрывы сверхновых, слияние звезд и поглощение материи черными дырами.

Но ученые не до конца понимают происхождение космических лучей с самой высокой энергией. Хотя существует много источников для их появления, но все они находятся в миллиардах световых лет от нас. Но самые мощные космические лучи в таком случае должны терять свою энергию при прохождении через такие огромные расстояния, перед тем, как достигнут Земли. Поэтому авторы исследования считают, что эти космические лучи возникают гораздо ближе к Земле, чем считается, и их источник находится в нашей галактике Млечный Путь.

Темная материя – это загадочное вещество, которое заполняет большую часть Вселенной, оно невидимо, ведь не взаимодействует со светом и обычной материей

Фото: EarthSky

Экзотическая форма темной материи и самые мощные космические лучи

При этом новая теория астрофизиков говорит, что источником самых мощных космических лучей является экзотическая форма темной материи. В частности, теория предполагает, что часть темной материи состоит из очень тяжелых частиц, масса которых намного больше, чем у самой тяжелой частицы обычной материи во Вселенной под названием истинный кварк. Из кварков состоят протоны и нейтроны, то есть основа всех атомов.

Астрофизики считают, что тяжелая частица темной материи под названием скалярон, была создана в самые первые мгновения после Большого взрыва во время космической инфляции. Тогда Вселенная за долю секунды увеличилась в квинтиллионы раз.

Ученые считают, что скаляроны могут сталкиваться друг с другом и в результате происходит их взаимное уничтожение, что приводит к выбросу большого количества энергии и появлению самых мощных космических лучей. Учитывая, что скаляроны, как считают астрофизики, очень распространены во Вселенной, они могут создавать космические лучи с самой высокой энергией и в нашей галактики. Но это еще нужно подтвердить, наблюдая за влиянием темной материи на космос, а это сделать очень сложно.

Есть и еще одно препятствие. Дело в том, что если скаляроны существуют и возникли в вскоре после Большого взрыва, то требуется корректировка общей теории относительности Эйнштейна.

Как уже писал Фокус, в этом году, как предполагают астрономы, мы сможем увидеть невооруженным глазом взрыв новой на звезде Т Северной Короны. Хотя в прошлом году также ожидалось это событие, которое так и не произошло. Данный взрыв новой интересен, в частности, тем, что он происходит каждые примерно 80 лет.

Также Фокус писал о том, что астронавт NASA на орбите сделал удивительный снимок Млечного Пути. На фотографии наша галактика видна за горизонтом Земли.