Ученые обнаружили самые мощные космические лучи в истории — их загадочный источник может быть рядом с Землей

Международная команда ученых зафиксировала самые мощные космические лучи за всю историю наблюдений. Таинственные источники излучения расположены сравнительно недалеко от Земли.

Ученые зарегистрировали лучи, состоящие из электронов и их античастиц — позитронов, с энергией до 40 тераэлектронвольт (ТэВ), что в 40 000 раз больше энергии видимого света, сообщает Livescience.

Обсерватория High Energy Stereoscopic System (HESS) в Намибии зафиксировала эти лучи, которые теряют энергию во время путешествия через космос из-за взаимодействия со светом и магнитными полями. Это указывает на то, что источники излучения такой энергии должны быть относительно близкими, хотя что именно их порождает — остается загадкой. Исследователи опубликовали свои выводы 25 ноября в журнале Physical Review Letters.

Катрин Эгбертс, руководитель отдела экспериментальной астрофизики Потсдамского университета, объясняет, что электроны космических лучей вероятнее всего происходят от нескольких источников на расстоянии до нескольких тысяч световых лет от Солнечной системы. Для сравнения — диаметр Млечного Пути составляет примерно 100 000 световых лет.

Космические лучи — это высокоэнергетические частицы, которые излучают Солнце, взрывы сверхновых звезд, пульсары (быстро вращающиеся нейтронные звезды) и другие неизвестные объекты. Когда лучи влетают в верхние слои атмосферы Земли, они распадаются на ливень частиц, которые достигают земной поверхности. Восстановление начальных характеристик лучей по этим частицам — кропотливая задача с высокой степенью неопределенности.

Для обнаружения электронов космических лучей команда использовала обсерваторию HESS — комплекс из пяти телескопов высотой 12 метров в нагорье Хомас в Намибии. В течение десятилетия телескопы сканировали верхнюю атмосферу, ища слабые признаки излучения Черенкова. Подобно тому, как самолет создает звуковой удар, двигаясь быстрее звука, частица излучает слабое голубое свечение, когда движется быстрее света в среде, которая его замедляет.

Ученые обнаруживали это свечение и применяли усовершенствованные алгоритмы для отфильтровывания шумов, чтобы создать беспрецедентно детальный энергетический спектр лучей, которые достигают Земли. Количество этих лучей резко уменьшается при более высоких энергетических масштабах, поэтому меньшие космические детекторы вряд ли смогут зарегистрировать их в достаточном количестве. Однако наличие особо энергичных частиц дало ученым четкое понимание того, что по крайней мере некоторые источники лучей расположены близко к нашей планете.

Источник: Livescience