Начало Обществени Медицина и Наука Учените са озадачени от откритието на космически лъчи със свръхвисока енергия

Учените са озадачени от откритието на космически лъчи със свръхвисока енергия

Artist’s illustration of the extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array of the Telescope Array experiment, named “Amaterasu particle.” Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige

Експериментът Telescope Array (TA) открива изключително високоенергиен космически лъч на 27 май 2021 г. Той се счита за втория най-мощен космически лъч, откриван някога.

Усъвършенстван телескоп забелязва ултрависокоенергиен космически лъч на 27 май 2021 г., оставяйки астрономите озадачени, тъй като произходът му остава мистерия.

Повърхностният детектор на космически лъчи от експеримента Telescope Array (TA), разположен в Юта, САЩ, успява да регистрира присъствието на космическите лъчи, докато те бързо преминават през земната атмосфера.

Наблюденията, проведени от учени от университета в Юта и университета в Токио, разкриват, че космическите лъчи с такава екстремна енергия са изключително редки.

Всъщност наблюдаваният космически лъч е вторият с най-висока енергия, регистриран някога. Тя е официално наречена частица „Аматерасу“ на името на богинята в японската митология Аматерасу Омиками („богинята, която блести в небето“) – владетелката на Небесната равнина. Тя е асоциирана със Слънцето и е източникът на светлината в света.

През 1991 г. експериментът Fly’s Eye в Юта документира най-високоенергийния космически лъч, наблюдаван някога, спечелвайки името на частицата „О, Боже мой!“, поради своята изключителна енергия, която оставя астрономите напълно изненадани.

23 детектора са регистрирали това събитие

Рядката частица Аматерасу показва енергийни нива от над 240 екзаелектронволта (EeV). Това събитие активира 23 детектора в телескопния масив, включващ общо 507 повърхностни детектора.

Това, което най-силно обърква учените, е, че посоката на пристигането му не показва забележим източник. Изглежда, че идва от „Местната празнота“, подходящо наречен празен регион от пространството, граничещ с галактиката Млечен път. 

„Тези събития изглеждат така, сякаш идват от напълно различни места в небето. Не е като да има един мистериозен източник. Може да са дефекти в структурата на пространство-времето, сблъскващи се космически струни. Искам да кажа, че просто съм луд по идеите, които хората измислят, защото няма конвенционално обяснение“, казва Джон Белц, професор в Университета и съавтор на изследването, в официално съобщение.

Космическите лъчи обикновено се проследяват до някои от най-жестоките астрономически явления, като тези, включващи черни дупки, свръхнови, изблици на гама лъчи и активни галактически ядра. Тези събития често намаляват материята до нейните субатомни структури и я изпращат през космоса със скорост, близка до скоростта на светлината.

„Неща, които хората смятат за енергични, като свръхнова, далеч не са достатъчно енергични за това тук. Имате нужда от огромни количества енергия, наистина силни магнитни полета, за да ограничите частицата, докато тя се ускорява“, казва Джон Матюс, съ-говорител на Telescope Array в U и съавтор на изследването.

Artist’s illustration of ultra-high-energy cosmic ray astronomy to clarify extremely energetic phenomena in contrast to a weaker cosmic ray that is impacted by electromagnetic fields.
Osaka Metropolitan University/Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige

Преди това учените приемат, че изключително високата енергия на частицата би причинила само незначителни отклонения поради магнитните полета на преден план. Този процес често огъва или променя маршрута на заредените частици, като космическите лъчи, когато преминават през областта на магнитното поле на преден план. Освен това се очаква посоката на пристигане на частицата да бъде по-тясно свързана с нейния източник, предоставяйки ценна представа за нейния произход.

„Частиците са с толкова висока енергия, че не би трябвало да се влияят от галактическите и извънгалактическите магнитни полета. Трябва да можете да посочите откъде идват в небето“, казва Матюс. И добавя: „Но в случая с частицата „О, Боже мой“ и тази нова частица, вие проследявате нейната траектория до нейния източник и няма нищо с достатъчно висока енергия, за да я произведе. Това е мистерията – какво, по дяволите, става там?“

Към момента посоката на пристигане на този космически лъч не разкрива галактика източник или други известни астрономически обекти, които да се считат за потенциални източници на такива високоенергийни космически лъчи.

Въпреки това посоката на пристигане предоставя известна ограничена информация. Това основно сочи назад към празнина в широкомащабната структура на Вселената – област, рядко обитавана от галактики.

Констатациите са докладвани в списание Science.

Източник: InterestingEngineering