Сквозь вселенную мчаться высокоэнергетические заряженные частицы, еще известные как космические лучи. Они двигаются сквозь космос, взаимодействуя с галактическим магнитным полем, отражаясь в самых различных направлениях. Со временем эти быстродвижущиеся частицы могут попасть в атмосферу Земли.
На протяжении более 100 лет астрономы знали про их существование, однако их происхождение оставалось загадочным. Однако новые исследования могут в конце концов разрешить эту загадку.
Большая часть космических лучей по нынешним представлениям происходит от взрыва суперновых, в результате взрыва большой звезды. Такие космические лучи известны как галактические, так как эта группа космических лучей происходят из суперновых в пределах Млечного пути.
Однако сверх сотни миллиардов миллиардов электронвольт – один электронвольт равен энергии получается электроном, который проникает сквозь потенциал в один вольт – есть мысли, что такие космические лучи происходят из екстрагалактических явлений. Ведущие теории предполагают определенный взрыв гамма-лучей – схожие с суперновыми, но еще более сильными, так как они связаны с наиболее массивными звездами, или возможно даже из активных супермассивных ядер черных дыр.
Определяющая точка в спектре космических лучей известна как колено, так как скорость, на которой мы рассматриваем космические лучи как функцию энергии, резко изгибается в точке, похоже на то, как человеческая нога сгибается в колене.
«Спектр становится более крутым в «колене», что обычно интерпретируется как начало конца галактического населения. Под коленом космические лучи происходят из галактики, в то время как сверх этой энергии, частицы из более отдаленных регионов нашей вселенной выглядят все более вероятными», объясняет физик из Делаверского университета Бахтияр Рузибаев.
Однако энергии над «коленом» тяжело зафиксировать при помощи текущих экспериментов, потому фиксация точного вида спектра космических лучей страдает от недостатка точности. Сейчас, однако, используя обсерваторию нейтрино IceQube на северном полюсе, исследователи смогли установить более точные рамки формы спектра космических лучей над «коленом». Они обнаружили, что «сгибы» еще более сложны, чем ранее предполагалось, открыв дополнительные особенности, такие как спектральное уплотнение на уровне 20 ПеВ и увеличение крутизны около 130 ПеВ.
«Эти измерения дают новые ограничения, которые должны быть удовлетворены любыми моделями, пытающимися объяснить ускорение и размножение космических лучей», поясняет Рузибаев.
Ваше мнение