У Землю влучила друга за потужністю енергетична частинка в історії: ніхто не знає, звідки вона взялася
Астрономи виявили другий за потужністю космічний промінь з усіх коли-небудь зафіксованих. Схоже, він прийшов з порожньої області Всесвіту, відомої як космічна порожнеча, де немає нічого очевидного, звідки він міг би виникнути.
Про це йдеться у дослідженні, яке опубліковане у журналі Science. Високоенергетичні потоки субатомних частинок космічних променів пролітають крізь Всесвіт майже зі швидкістю світла. Вони складаються приблизно на 89% з протонів (ядер водню), на 10% – з ядер гелію, а решта 1% – з важчих ядер.
Коли ці швидкі ядра стикаються з атомами у верхніх шарах атмосфери Землі, утворюються нові частинки, які "падають" на Землю.
Насправді, космічні промені падають на кожен квадратний сантиметр Землі щохвилини. Деякі з них можуть походити від наднових – надпотужних вибухів, що відбуваються внаслідок загибелі масивних зірок.
Іноді космічні промені складаються з частинок таких високих енергій, що ставлять фізиків у глухий кут.
Виявлений нещодавно загадковий космічний промінь, який, ймовірно, є ядром зарядженої частинки, наприклад, вуглецю або кисню, отримав назву Аматерасу на честь японської богині сонця.
"Коли я вперше побачив результат, я подумав, що це якась помилка, адже він був набагато енергійнішим, ніж я очікував. Спочатку я думав, що мені трохи не пощастило, оскільки у нього не було джерела, але насправді пощастило, тому що ми знайшли нову таємницю", – заявив Тошіхіро Фуджіі з Університету Метрополітен Осаки в Японії.
Промінь вдалося помітити завдяки телескопу в Юті, який оснащений 500 датчиками. Він може виявляти зливи частинок, що випадають від зіткнень надзвичайно енергійних частинок з атмосферою Землі.
Данні з датчиків, а також знання фізики елементарних частинок дозволяють дослідникам реконструювати енергію і напрямок руху частинок, що влітають в атмосферу.
27 травня 2021 року група сенсорів зафіксувала, що над ними вибухнула частинка з енергією близько 244 екзоелектронвольт (244 ЕеВ; 244 з 18 нулями). Це еквівалентно енергії тенісного м'яча, який рухається зі швидкістю майже 100 кілометрів на годину, але втиснутий в об'єкт атомного розміру.
Як зауважує New Scientist, настільки потужні події трапляються надзвичайно рідко. За всю історію спостережень було зареєстровано лише чотири частинки з енергією понад 200 ЕеВ. Найенергійніша з них, з енергією 320 ЕеВ, яку називають "частинка О, Боже мій", досі не має повного пояснення.
Вчені вважають, що такі частинки утворюються в екзотичних астрофізичних явищах, таких як надмасивні чорні діри або гамма-спалахи. Але частинка Аматерасу прилетіла з тієї частини неба, де немає жодного очевидного джерела.
Дослідники припускають, що джерело променя знаходиться в іншому місці, а рух частинки було змінено через вплив магнітного поля якогось об'єкту.
"Але оскільки частинка все ще мала таку високу енергію, коли вона прибула, ця зміна напрямку могла бути лише мінімальною, якщо тільки наші моделі позагалактичних магнітних полів не є помилковими", – заявив Фуджіі.
Частинки з вищими енергіями втрачають її при взаємодії з космічним мікрохвильовим фоном (КМФ) – фоновим випромінюванням, що залишилося після Великого вибуху. Це обмежує відстань, на яку ці ультраенергетичні промені можуть подорожувати, але якщо заряджена частинка є більш екзотичним явищем, яке не взаємодіє з КМФ, то вона могла прилетіти з більш віддалених галактик, які ми не можемо виявити.
Раніше OBOZ.UA розповідав про те, що над'яскравий гамма-спалах змінив електричне поле в іоносфері Землі.
Підписуйтесь на канали OBOZ.UA у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.