Международная группа ученых проекта Telescope Array обнаружила второй по мощности из когда-либо наблюдаемых космических лучей, природу которого определить не удалось. Об этом сообщается на сайте Университета Юты.
Представитель Telescope Array в Университете Юты Джон Мэтьюз отметил, что специалисты проследили траекторию новой частицы, из которой состоит луч, до источника. «Не удается выявить что-то с достаточно высоким уровнем энергии, чтобы ее произвести. Вот в чем загадка — что, черт возьми, происходит?» — отметил он.
В университете добавили, что в 1991 году в ходе эксперимента под названием «Глаз мухи» с помощью телескопической решетки площадью 700 квадратных километров были зафиксированы самые мощные в истории наблюдений космические лучи. Они состояли из частиц, которые исследователи назвали «О, мой бог». Астрофизики объяснили, что ничто в галактике не могло произвести такой поток, а энергия частицы оказалась выше, чем было теоретически возможно для космических лучей.
В мае 2021 года специалисты проекта Telescope Array обнаружили второй по силе поток космических лучей. В статье, опубликованной в ноябре 2023 года, говорится, что частицы получили название «Аматерасу». По мнению ученых, они могут следовать неизвестным науке законам элементарных частиц.
Вот попадет Земляшка под такое излучение и случится очередное массовое вымирание. Хорошо еще, что мы на периферии галактики, а ближе к середке, где много всякого и почаще взрывается, небось, здорово фонит.
В 1991 году эксперимент «Глаз мухи» Университета Юты обнаружил космические лучи самой высокой энергии, когда-либо наблюдавшиеся. Энергия космических лучей, позже названная частицей «О-Мой-Боже», потрясла астрофизиков. Ничто в нашей галактике не было способно его произвести, а энергия частицы была больше, чем теоретически было возможно для космических лучей, идущих на Землю из других галактик. Проще говоря, частица не должна существовать.
Телескопическая решетка с тех пор наблюдала более 30 космических лучей сверхвысокой энергии, но ни один из них не приблизился к энергии уровня «О-Мой-Боже». Никакие наблюдения пока не выявили их происхождения и того, как они могут путешествовать на Землю.
27 мая 2021 года эксперимент Telescope Array обнаружил второй по величине космический луч экстремальной энергии. Энергия этой единственной субатомной частицы при 2,4 x 1020 эВ эквивалентна падению кирпича на палец ноги с высоты талии. Телескопическая решетка, возглавляемая Университетом Юты (U) и Токийским университетом, состоит из 507 станций наземных детекторов, расположенных в виде квадратной сетки, которая покрывает площадь 700 км2 (~270 миль2) за пределами Дельты, штат Юта, в Западной пустыне штата. Это событие вызвало срабатывание 23 детекторов в северо-западной части массива телескопов, охватив площадь 48 км2 (18,5 миль2). Направление его прибытия, по-видимому, было из Местной Пустоты, пустой области космоса, граничащей с галактикой Млечный Путь.
«Частицы имеют настолько высокую энергию, что на них не должны влиять галактические и внегалактические магнитные поля. Вы должны быть в состоянии указать, откуда они берутся в небе», — сказал Джон Мэтьюз, со-представитель Telescope Array в Университете США и соавтор исследования. «Но в случае с частицей «О-Боже» и этой новой частицей вы прослеживаете ее траекторию до источника, и нет ничего достаточно высокоэнергетического, чтобы ее создать. Вот в чем загадка — что, черт возьми, происходит?»
В своем наблюдении, опубликованном 23 ноября 2023 года в журнале Science, международная коллаборация исследователей Telescope Array описывает космические лучи сверхвысокой энергии, оценивает их характеристики и приходит к выводу, что редкие явления могут следовать неизвестной физике элементарных частиц. наука. Исследователи назвали ее частицей Аматэрасу в честь богини Солнца из японской мифологии. Частицы «О-Мой-Боже» и Аматэрасу были обнаружены с использованием различных методов наблюдения, подтвердив, что эти события сверхвысокой энергии, хотя и редки, но реальны.
«Кажется, что эти события происходят из совершенно разных мест неба. Не похоже, что существует какой-то один загадочный источник», — сказал Джон Белз, профессор Университета и соавтор исследования. «Это могут быть дефекты в структуре пространства-времени, сталкивающиеся космические струны. Я имею в виду, что я просто выплевываю сумасшедшие идеи, которые приходят в голову людям, потому что нет общепринятого объяснения».
Природные ускорители частиц
Космические лучи — это отголоски жестоких небесных событий, которые разделили материю до субатомных структур и пронесли ее через Вселенную почти со скоростью света. По сути, космические лучи — это заряженные частицы с широким диапазоном энергий, состоящие из положительных протонов, отрицательных электронов или целых атомных ядер, которые путешествуют через космос и почти постоянно падают на Землю.
Космические лучи попадают в верхние слои атмосферы Земли и разрывают ядра кислорода и азота, порождая множество вторичных частиц. Они проходят небольшое расстояние в атмосфере и повторяют процесс, образуя поток миллиардов вторичных частиц, которые разлетаются на поверхность. Зона воздействия этого вторичного потока огромна и требует, чтобы детекторы покрывали площадь, равную площади массива телескопов. Наземные детекторы используют набор приборов, которые дают исследователям информацию о каждом космическом луче; время сигнала показывает его траекторию, а количество заряженных частиц, попадающих в каждый детектор, показывает энергию первичной частицы.
Поскольку частицы имеют заряд, их траектория полета напоминает мяч в автомате для игры в пинбол, когда они зигзагообразно двигаются против электромагнитных полей в космическом микроволновом фоне. Практически невозможно отследить траекторию большинства космических лучей, которые лежат на нижнем и среднем конце энергетического спектра. Даже космические лучи высокой энергии искажаются микроволновым фоном. Частицы с энергией «О-Мой-Боже» и «Аматэрасу» проносятся через межгалактическое пространство в относительно разогнутом состоянии. Только самые мощные небесные события могут произвести их.
«То, что люди считают энергичными, например, сверхновая, на самом деле далеко не достаточно энергично для этого. Вам нужно огромное количество энергии и действительно сильные магнитные поля, чтобы удержать частицу во время ее ускорения», — сказал Мэтьюз.
Космические лучи сверхвысокой энергии должны превышать 5 х 1019 эВ. Это означает, что одна субатомная частица несет ту же кинетическую энергию, что и быстрый мяч питчера высшей лиги, и имеет в десятки миллионов раз больше энергии, чем может достичь любой искусственный ускоритель частиц. Астрофизики рассчитали этот теоретический предел, известный как предел Грейзена-Зацепина-Кузьмина (ГЗК), как максимальную энергию, которую протон может удерживать, путешествуя на большие расстояния, прежде чем эффект взаимодействия микроволнового фонового излучения отнимет его энергию. Известные кандидаты в источники, такие как активные ядра галактик или черные дыры с аккреционными дисками, испускающими струи частиц, обычно находятся на расстоянии более 160 миллионов световых лет от Земли. 2,4 x 1020 эВ новой частицы и 3,2 x 1020 эВ частицы Oh-My-God легко превосходят пороговое значение.
Исследователи также анализируют состав космических лучей, чтобы понять их происхождение. Более тяжелые частицы, такие как ядра железа, тяжелее, имеют больший заряд и более подвержены изгибу в магнитном поле, чем более легкие частицы, состоящие из протонов атома водорода. Новая частица, вероятно, является протоном. Физика элементарных частиц подсказывает, что космический луч с энергией, превышающей предел ГЗК, слишком мощный, чтобы микроволновый фон мог исказить его путь, но прослеживая его точки траектории обратно в пустое пространство.
«Возможно, магнитные поля сильнее, чем мы думали, но это противоречит другим наблюдениям, которые показывают, что они недостаточно сильны, чтобы создать значительную кривизну при энергиях от десяти до двадцатых электронвольт», — сказал Белз. «Это настоящая загадка».
Расширение присутствия
Телескопическая решетка обладает уникальными возможностями для обнаружения космических лучей сверхвысокой энергии. Он расположен на высоте около 1200 м (4000 футов), на высоте, где вторичные частицы могут максимально развиваться, но до того, как они начнут распадаться. Его расположение в Западной пустыне штата Юта обеспечивает идеальные атмосферные условия по двум причинам: сухой воздух имеет решающее значение, поскольку влажность поглощает ультрафиолетовый свет, необходимый для обнаружения; и темное небо региона имеет важное значение, поскольку световое загрязнение создаст слишком много шума и затмит космические лучи.
Астрофизики до сих пор озадачены загадочным явлением. Телескопический массив находится в процессе расширения, которое, как они надеются, поможет раскрыть дело. После завершения строительства 500 новых сцинтилляционных детекторов расширят массив телескопов и будут измерять потоки частиц, индуцированные космическими лучами, на площади 2900 км2 (1100 миль2), площади, почти равной размеру Род-Айленда. Мы надеемся, что больший охват позволит зафиксировать больше событий, которые прольют свет на то, что происходит.
> «Кажется, что эти события происходят из совершенно разных мест неба. Не похоже, что существует какой-то один загадочный источник», — сказал Джон Белз, профессор Университета и соавтор исследования. «Это могут быть дефекты в структуре пространства-времени, сталкивающиеся космические струны. Я имею в виду, что я просто выплевываю сумасшедшие идеи, которые приходят в голову людям, потому что нет общепринятого объяснения».
дефекты ПВ..., струны..., война нематериальных суперцивилизаций..., может что "попроще", ну там пульсар в падал/ает в черную дыру.
Сейчас, сейчас
надзор »
Представитель Telescope Array в Университете Юты Джон Мэтьюз отметил, что специалисты проследили траекторию новой частицы, из которой состоит луч, до источника. «Не удается выявить что-то с достаточно высоким уровнем энергии, чтобы ее произвести. Вот в чем загадка — что, черт возьми, происходит?» — отметил он.
В университете добавили, что в 1991 году в ходе эксперимента под названием «Глаз мухи» с помощью телескопической решетки площадью 700 квадратных километров были зафиксированы самые мощные в истории наблюдений космические лучи. Они состояли из частиц, которые исследователи назвали «О, мой бог». Астрофизики объяснили, что ничто в галактике не могло произвести такой поток, а энергия частицы оказалась выше, чем было теоретически возможно для космических лучей.
В мае 2021 года специалисты проекта Telescope Array обнаружили второй по силе поток космических лучей. В статье, опубликованной в ноябре 2023 года, говорится, что частицы получили название «Аматерасу». По мнению ученых, они могут следовать неизвестным науке законам элементарных частиц.
P.S.[censored] на аглицком