Собянин: направляющийся к Москве БПЛА уничтожен силами ПВО МинобороныМеждународная коллаборация Telescope Array опубликовала результаты исследования космического луча чрезвычайно высокой энергии, пришедшего к Земле из неизученной области Вселенной. С подробностями – научный обозреватель Николай Гринько.
Фото: OSAKA METROPOLITAN UNIVERSITY/L-INSIGHT, KYOTO UNIVERSITY/RYUUNOSUKE TAKESHIGE
Космос вовсе не такое пустынное место, как когда-то было принято считать. Даже в межгалактическом пространстве все равно нет стерильного вакуума: оно наполнено самыми разными излучениями и частицами, пусть и в небольшой концентрации.
Есть там и так называемые космические лучи – еще в 1912 году их открыл австрийский физик Виктор Гесс. Он был сотрудником Радиевого института Вены и проводил исследования ионизированных газов. Однажды Гесс прикрепил детектор к воздушному шару и обнаружил, что ионизация атмосферы увеличивается с высотой. Ученый предположил, что в этом виновато какое-то излучение из космоса.
Позже выяснилось, что эти лучи представляют собой потоки отдельных заряженных частиц, с огромной скоростью прошивающих атмосферу нашей планеты. Среди них преобладают протоны, но присутствуют и электроны, ядра гелия, а также более тяжелых химических элементов. Так что к излучению все это не имеет никакого отношения, но термин все-таки сохранился.
Когда такая частица на огромной скорости входит в атмосферу, она запускает каскадную реакцию, образующую множество вторичных субатомных частиц, летящих к поверхности планеты. Такой поток называют широким атмосферным ливнем (ШАЛ). По его интенсивности можно судить о количестве энергии, которую принесла с собой первая частица – тот самый "космический луч".
Широкие атмосферные ливни – обычное явление. Они незаметны для человека и регистрируются с помощью специальных детекторов частиц. Ширина ливня у поверхности земли может достигать сотен и тысяч метров, а площадь – десятков квадратных километров.
За последние 100 лет было обнаружено множество космических лучей, и некоторые из них обладали просто огромной энергией. Например, в 1991 году физики зарегистрировали частицу из космоса мощностью 320 квинтиллионов электронвольт – это настолько много, что ее назвали Oh-My-God ("О, Мой Бог!"). Энергия этого крохотного протона была эквивалентна энергии бейсбольного мяча, несущегося со скоростью 100 километров в час.
Фото: OSAKA METROPOLITAN UNIVERSITY/KYOTO UNIVERSITY/RYUUNOSUKE TAKESHIGE
Теперь же завершено изучение новой частицы, обнаруженной массивом телескопов еще в 2021 году: ее показатель составил около 240 квинтильонов электронвольт. Это примерно в миллион раз превышает энергию, которую ученые могут получить в самых современных ускорителях частиц. Поскольку она появилась на рассвете, обнаружившие ее японские ученые из Университета Осаки дали ей имя Аматэрасу, в честь богини Солнца из синтоистского пантеона. Интересно, что в направлении, откуда пришел этот луч, ничего нет – это пустынная область Вселенной, в которой мы не можем ничего разглядеть даже с помощью самой мощной аппаратуры.
Ученые до сих пор точно не знают, откуда приходят эти космические лучи и какие события их рождают. А ведь их очень много, гораздо больше, чем регистрируется. Например, космонавты рассказывают, что если на борту МКС закрыть глаза, то примерно раз в три минуты можно увидеть вспышку света. Считается, что это происходит, когда частица высокой энергии пролетает сквозь сетчатку. То есть каждые три минуты один космический луч сталкивается с таким небольшим объектом, как человеческий глаз. Можно только представить, как много таких частиц, обладающих огромной энергией, прошивает пространство вокруг нас в каждый момент времени.
Теорий образования космических лучей довольно много. Их источниками, по мнению ученых, могут быть гамма-всплески (крупнейшие взрывные явления во Вселенной), сверхмассивные черные дыры в центре галактик, или нейтронные звезды, обладающие сильнейшими магнитными полями. Но ни одна из этих версий до сих пор не подтверждена окончательно.
Некоторые исследователи полагают, что люди вообще никогда не узнают, откуда берутся эти частицы: слишком далеко от нас расположены их источники. И мы, пожалуй, можем согласиться с этим утверждением.
Хотя…
