Установлен источник сверхвысокоэнергетичных космических лучей

Фрагмент карты небесной сферы. Красными звездочками - известные активные ядра галактик. Черными кружочками - сверхвысокоэнергетичные лучи. Голубым фоном: доступная обзору детекторов зона. Изображение обсерватории Оже.

Ученые предполагают, что источником сверхвысокоэнергетичных космических лучей, попадающих на Землю, являются так называемые активные ядра галактик, сообщает обсерватории Пьера Оже (Pierre Auger Observatory).

Космические лучи были впервые открыты в 1912 году. Они состоят из атомных ядер - в основном ядер водорода, то есть просто протонов. В высокоэнергетичных лучах частицы движутся на околосветовых скоростях. Взаимодействуя с атомами атмосферы, они создают множество вторичных частиц, которые, в свою очередь, порождают новые частицы - и так далее. В атмосфере возникает каскад частиц, называемый широким атмосферным ливнем.

Одна высокоэнергетичная частица, попавшая в атмосферу, может вызвать ливень, в результате которого поверхности планеты достигнут несколько миллионов вторичных частиц, распределенные на площади несколько десятков квадратных километров. Широкие атмосферные ливни были открыты в 1938 году французским физиком Пьером Оже, в честь которого названа обсерватории. Именно ливни дают возможность обнаруживать высокоэнергетичные лучи.

Обсерватория Оже использовала 1600 детекторов частиц, размещенных в Аргентине на расстоянии не более полутора километров друг от друга на площади 3000 квадратных километров. Детекторы фиксировали частицы, долетающие до поверхности, а 24 специальных телескопа следили за свечением, вызываемым ливнями. Последующий анализ данных о ливне позволял делать выводы о породившей его частице.

Всего с 2004 года обсерватория зафиксировала несколько миллионов космических лучей, но локализовать источник с известной точностью можно только для самых высокоэнергетичных. Было обнаружено 27 ливней, вызванных частицами с энергией выше 57 эксаэлектронвольт (5,7x1019 электронвольт, около девяти джоулей). Нанеся предполагаемые места их возникновения на карту небесной сферы, ученые обнаружили корреляции с расположением сравнительно близких к Земле активных ядер галактик (то, что именно близких, вполне объяснимо: частицы не успевают потерять энергию при путешествии сквозь космос).

Активным ядром галактики (АЯГ) называется область в центре галактики с необычной высокой светимостью и нестандартным спектром излучения. Что именно представляют собой АЯГ, неизвестно, на этот счет есть как минимум пять гипотез.

Одна из самых популярных гласит, что в центрах таких галактик находятся черные дыры (предполагается, что черные дыры находятся в центрах большинства галактик, но в активных галактиках они ведут себя особенно) массой в миллионы солнечных масс. Они аккрецируют (притягивают и поглощают) огромное количество материи, которая перед попаданием в дыру превращается в раскаленную плазму (свечение которой и позволяет обнаружить АЯГ).

Вероятно, какие-то процессы в этой плазме приводят к тому, что разлетающиеся протоны и другие частицы, которые мы впоследствии наблюдаем в виде космических лучей, приобретают сверхвысокую энергию. Подробное описание этого механизма пока не предложено.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 26 февраля 2017
После большевистской попытки захвата власти 3-4 июля 1917 года в Петрограде

«События в столице застали Ильича врасплох»

Как Сталин, Ленин и Троцкий провели «жаркий» июль 1917 года
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Красный — новый черный
Зачем люди скупают допотопные компьютеры и свитеры Apple
Man and woman eating from a pot and a pail on a street corner, 1940-1944Разборки в гетто
Страх, ужас и безысходность на снимках лодзинского фотографа
Замороженная стволовая клетка человека Внутренние бомбы
Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Тест: когда появились «поворотники» и ночное видение?
Непроходимый тест на знание истории… автомобиля!
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Тает лед
Как Ferrari и Феттель воскресили интригу в Формуле-1
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше