Китайские астрономы обнаружили самые мощные космические лучи на сегодняшний день. Сейчас они пытаются найти источник, имея 12 потенциальных кандидатов.
Наша планета постоянно бомбардируется космическими лучами - потоком элементарных частиц и ядер атомов химических элементов, которые попадают в атмосферу Земли из космоса почти со скоростью света. Они ускоряются в основном из-за астрономических явлений, таких как сверхновые и черные дыры.
Вместо того, чтобы обнаруживать их напрямую, мы обычно наблюдаем их влияние на нашу атмосферу - фактически, космические лучи вызывают «воздушный поток» частиц, которые вызывают флуоресценцию азота или стимулируют так называемый Эффект Черенкова.
Космические лучи могут иметь серьезное воздействие на Землю - например, они вызывают молнии. Они также являются бесценным инструментом, который позволяет нам более подробно исследовать некоторые из самых экстремальных условий во Вселенной, откуда они возникают. Однако это определенно непростой процесс. Поскольку космические лучи несут электрический заряд, траектория, по которой они движутся, искажается магнитными полями. Т.е. мы с трудом можем отследить место, откуда они пришли.
Китайская высокогорная обсерватория для наблюдения за космическими лучами (LHAASO), строящаяся в настоящее время в Даочэне, провинция Сычуань, расположена на высоте 4410 метров. Хотя он еще не полностью завершен, он уже используется для идентификации гамма-лучей среди 530 лучей с энергией выше 0,1 петаэлектрон-вольт (ПэВ). 1 ПэВ равен 1 миллиону миллиардов электрон-вольт (эВ). Гамма-излучение сверхвысоких энергий находится в диапазоне 0,1 - 1 ПэВ.
Старые обсерватории обнаружили такие мощные лучи, но среди тех, что были захвачены LHAASO, есть и такие, которые намного больше. Один из этих лучей (с рекордными 1,4 ПэВ) произвел на исследователей такое впечатление, что, согласно China Daily, они поставили после него целых шесть восклицаний, чтобы «дополнительно проверить его подлинность».
Для сравнения: максимальная энергия, производимая (намеренно) Большим адронным коллайдером, составляет 0,013 ПэВ.
В научном документе, подготовленном почти 300 сотрудниками и опубликованном в журнале Nature, эти лучи подробно описаны и предприняты попытки определить их первоисточники.
Хотя мы не можем с максимальной точностью распознать место возникновения луча, мы можем уменьшить область его появления до размера Луны. Для лучей, возникших в центре галактики, это мало что говорит. Здесь так много ускорителей, что невозможно точно определить, кто главный виновник. Однако в других частях галактики мы можем уменьшить первоначальный источник до одного или двух объектов.
Два месяца назад ученые НАСА опубликовали научную статью, согласно которой обнаруженные нами до сих пор высокоэнергетические лучи возникли не в результате остатков сверхновых (как мы думали до сих пор), а из звездных скоплений. Новая научная работа подтверждает это утверждение. Лучи с наивысшей энергией исходят от созвездия Лебедя и, в частности, от звездного скопления Лебедь Кокон (инкубаторий звезд, расположенный на расстоянии 4600 световых лет).
