Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойКосмосТайна космоса: массив телескопов обнаружил внеземные частицы сверхвысокой энергии без очевидного источника

Тайна космоса: массив телескопов обнаружил внеземные частицы сверхвысокой энергии без очевидного источника

- Advertisement -

Художественная иллюстрация чрезвычайно энергичного космического луча, наблюдаемого с помощью поверхностной детекторной решетки эксперимента Telescope Array, названного «Частица Аматэрасу». Фото: Столичный университет Осаки/L-INSIGHT, Университет Киото/Рюуносукэ Такэсигэ.

Инновационное обнаружение чрезвычайно энергичного космического луча в ходе эксперимента с телескопической решеткой поднимает вопросы о его источнике, поскольку оно указывает на космическую пустоту, бросая вызов современным теориям происхождения космических лучей и физике высоких энергий.

Открытие исключительной внеземной частицы

Исследователи, участвующие в эксперименте Telescope Array, объявили об обнаружении чрезвычайно энергичного космического луча. Эта частица, возникшая за пределами нашей галактики, обладает поразительным уровнем энергии более 240 экзаэлектронвольт (ЭэВ). Несмотря на эту замечательную находку, ее точный источник остается неуловимым, поскольку направление ее прибытия не указывает на какие-либо известные астрономические объекты.

Тайна космических лучей сверхвысоких энергий

Космические лучи — это субатомные заряженные частицы из космоса, причем космические лучи сверхвысоких энергий (UHECR) являются редким и исключительно мощным типом. Эти UHECR обладают энергией выше 1 ЭэВ, что примерно в миллион раз превышает энергию, достигаемую искусственными ускорителями частиц. Считается, что они возникают в результате самых энергетических явлений во Вселенной, таких как черные дыры, гамма-всплески и активные ядра галактик. Однако их точная физика и механизмы ускорения до сих пор полностью не изучены. Нечастая природа этих высокоэнергетических космических лучей – по оценкам, их количество составляет менее одной частицы в столетие на квадратный километр – делает их обнаружение редким явлением, требующим инструментов с обширными площадями сбора.

Художественная иллюстрация астрономии космических лучей сверхвысокой энергии для выяснения чрезвычайно энергетических явлений в отличие от более слабых космических лучей, на которые воздействуют электромагнитные поля. Фото: Столичный университет Осаки/Университет Киото/Рюуносукэ Такэсигэ.

Уникальное открытие телескопической решетки

Эксперимент Telescope Array (TA), крупномасштабная наземная детекторная установка в штате Юта с эффективной зоной обнаружения 700 квадратных километров, 27 мая 2021 года успешно обнаружил UHECR с революционной энергией примерно 244 ЭэВ.

Учитывая исключительно высокую энергию частицы, исследователи отмечают, что она должна испытывать лишь относительно небольшие отклонения под действием магнитных полей переднего плана, и, таким образом, следует ожидать, что направление ее прибытия будет более тесно коррелировать с ее источником. Однако результаты показывают, что направление его прибытия не указывает на явную исходную галактику или какие-либо другие известные астрономические объекты, которые считаются потенциальными источниками UHECR.

Вместо этого направление его прибытия указывает на пустоту в крупномасштабной структуре Вселенной – область, где находится очень мало галактик. Ученые предполагают, что это может указывать на гораздо большее магнитное отклонение, чем предсказывают модели галактического магнитного поля, неопознанный источник в локальном внегалактическом окружении или неполное понимание связанной с ним физики частиц высоких энергий.

Подробнее об этом открытии:

  • На Землю ударила неизвестная частица чрезвычайно высокой энергии
  • Астрономы шокированы загадочными космическими лучами сверхвысокой энергии

Ссылка: «Чрезвычайно энергичные космические лучи, наблюдаемые с помощью поверхностной детекторной установки» от Telescope Array Collaboration*†, Р.У. Аббаси, М.Г. Аллена, Р. Аримура, Дж.В. Белца, Д.Р. Бергмана, С.А. Блейка, Б.К. Шина, И.Дж. Бакленда, Б.Г. Чеона, Т. Фуджи, К. Фудзисуэ, К. Фудзита, М. Фукусима, Г. Д. Фурлих, З. Р. Гербер, Н. Глобус, К. Хибино, Р. Хигути, К. Хонда, Д. Икеда, Х. Ито, А. Ивасаки, С. Чжон, Х. М. Чон, Ч. Джуи, К. Кадота, Ф. Какимото, О. Е. Калашев, К. Касахара, К. Кавата, И. Харук, Э. Кидо, С. В. Ким, Х. Б. Ким, Дж. Х. Ким, Дж. Х. Ким, И. Комаэ, Ю. Кубота, М. Ю. Кузнецов, К. Х. Ли, Б. К. Лубсандоржиев, Дж. П. Лундквист, Дж. Н. Мэтьюз, С. Нагатаки, Т. Накамура, А. Наказава, Т. Нонака, С. Огио, М. Оно, Х. Осима, И. Х. Парк, М. Поттс, С. Пширков, Дж. Р. Ремингтон, Д. С. Родригес, К. Ротт, Г. И. Рубцов, Д. Рю, Х. Сагава, Н. Сакаки, ​​Т. Сако, Н. Сакураи, Х. Шин, Дж. Д. Смит , Сокольский П., Стоукс Б.Т., Строман Т.С., Такахаси К., Такеда М., Такета А., Тамеда Ю., Томас С., Томсон Г.Б., Тиняков П.Г., Ткачев И., Томида Т., Троицкий С.В., Троицкий Ю. Цунесада, С. Удо, Ф. Р. Урбан, Т. Вонг, К. Ямадзаки, Ю. Юма, Ю. В. Жежер и З. Зундель, 23 ноября 2023 г., Наука.
DOI: 10.1126/science.abo5095.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме