В космосе произошел мощный взрыв: на Землю прибыл пришелец с "невозможной" энергией

Авторы нового исследования предложили объяснение состава высокоэнергетических космических лучей и их источника. Один из таких космических лучей с очень высокой энергией уже 5 лет не дает покоя ученым. Но, кажется, физики приблизились к разгадке его тайны, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Высокоэнергетические космические лучи — это частицы из космоса, которые сталкиваются с Землей с энергией, намного превышающей ту, которая может быть достигнута в самых мощных ускорителях частиц на Земле. В 2021 году ученые обнаружили на Земле частицц с чрезвычайно высокой энергией, которая получила название Аматэрасу в честь японской богини Солнца. Это второй по количеству энергии космический луч из всех, которые врезались в Землю, после космического луча Oh-My-God, обнаруженного в 1991 году. Но его происхождение и состав остаются загадкой.

Происхождение и механизмы ускорения высокоэнергетических космических лучей остаются одной из самых больших загадок уже более 60 лет, с момента их первого обнаружения. Вот уже 5 лет ученые пытаются разгадать загадку частицы Аматэрасу.

Подобные частицы имеют энергию выше 100 квинтиллионов электронвольт, что примерно в 10 миллионов раз больше, чем энергия, полученная частицами при ускорении в самых мощных устроителях частиц. Энергия частицы Аматерасу составила около 240 квинтиллионов электронвольт. 1 электронвольт – это 1,6х10 в минус 19 степени джоулей.

Для того, чтобы выяснить, как такие частицы могут достигать Земли и сохранят огромную энергию, физики создали подробные компьютерные симуляции того, как энергия частиц разного размера будет изменяться по мере их движения в межгалактическом пространстве.

Авторы нового исследования считают, что некоторые высокоэнергетические космические лучи, в том числе и Аматэрасу, состоят из атомных ядер тяжелее железа. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Оно содержит почти всю массу атома, занимая при этом лишь крайне малую долю его объема.

Расчеты физиков показывают, что эти сверхтяжелые ядра могут терять энергию медленнее, чем протоны или более легкие ядра, при движении в межгалактическом пространстве, что позволяет им достигать Земли с чрезвычайно высокой энергией.

Расчеты ученых также показали, что ускорять частицы до таких экстремальных энергий могут взрывы звезд, когда те превращаются в черную дыру. Также это могут делать нейтронные звезды с самым сильным магнитным полем или же слияния двойных нейтронных звезд.

Поэтому частицы Аматэрасу появилась в результате одного из этих событий, но какого именно пока остается загадкой.

Фокус уже писал о том, что другие ученые представили свое объяснение происхождения частицы Аматэрасу.

Также Фокус писал о том, что физики нашли способ отправить сообщение в прошлое.

При написании материала использованы источники: Physical Review Letters, Phys.