Фізики знайшли можливе джерело найпотужніших частинок у Всесвіті

Понад 60 років учені намагаються з’ясувати походження найенергійніших частинок у Всесвіті – надвисокоенергетичних космічних променів (UHECR), які перевищують потужності будь-яких людських прискорювачів у мільйон разів, розповідає 24 Канал.

Тепер нова теорія фізикині Ґленніс Фаррар з Нью-Йоркського університету пропонує переконливе та експериментально перевірюване пояснення.

Згідно з публікацією в журналі Physical Review Letters, UHECR утворюються в результаті турбулентних магнітних викидів, які виникають після злиття бінарних нейтронних зір – до того, як формується фінальна чорна діра. Ці ж події генерують гравітаційні хвилі, деякі з яких уже зафіксували обсерваторії LIGO та Virgo.

Після шести десятиліть пошуків, можливо, ми нарешті знайшли джерело найзагадковіших частинок у Всесвіті,
– зазначила Фаррар.

Вона також наголосила, що ці події є ключовими для формування багатьох рідкісних або цінних елементів, зокрема золота, платини, урану, йоду та ксенону.

Запропонована модель пояснює дві основні загадки UHECR: тісний зв’язок між енергією частинки та її електричним зарядом, а також надзвичайно високу енергію окремих зареєстрованих подій.

Фаррар також вказує на два наслідки, які можуть бути підтверджені експериментально.

• По-перше, найвищі енергетичні UHECR, ймовірно, походять із рідкісних елементів r-процесу, як-от ксенон або телур – що мотивує вчених шукати сліди цих елементів у даних спостережень.
• По-друге, зіткнення UHECR мають супроводжуватися як високочастотними нейтрино, так і гравітаційною хвилею, що виникла під час злиття нейтронних зір.

Публікація відкриває новий перспективний напрям для науковців, які вивчають не лише надвисокоенергетичні частинки, а й катастрофічні події, що формують склад і динаміку нашого Всесвіту.