Розгадана 60-річна таємниця походження космічних променів

Космічні промені надвисоких енергій — це загадкові частинки, енергія яких у мільйони разів перевищує можливості земних прискорювачів. Незважаючи на 60 років досліджень, їхнє походження залишалося таємницею. Але тепер фізик Гленніс Фаррар з Нью-Йоркського університету запропонував теорію, яка може поставити крапку в цій науковій детективній історії.

космічних променів
Ілюстрація космічних променів надвисоких енергій. Зображення згенероване ШІ Copilot

Злиття зір і народження енергії 

За новою гіпотезою, джерелом цих променів є катастрофічні злиття нейтронних зір. Під час цього процесу, який триває мільйони років, дві надщільні зорі обертаються навколо спільного центра, поступово зближуючись. У момент зіткнення їхнє ядро перетворюється на чорну діру, а магнітні поля та речовина викидаються у космос з неймовірною швидкістю. Саме в цих турбулентних потоках, за словами Фаррара, частинки набувають рекордних енергій.

Ця теорія не лише пояснює механізм прискорення космічних променів надвисоких енергій, але й пов’язує їх із двома ключовими явищами: 

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту
  • виникненням важких елементів (золота, платини, урану) через r-процес; 
  • генерацією гравітаційних хвиль, які фіксують детектори LIGO-Virgo. 

Від таємниці до відкриття 

Раніше наука не могла пояснити, чому енергія частинок корелює з їхнім зарядом, а також чому деякі події випромінюють на порядки більше енергії за інші. Модель Фаррара вперше дає відповіді на ці запитання. Наприклад, важкі ядра (ксенон, телур), створені під час злиття, стають «паливом» для космічних променів, що підтверджується їхнім складом.

Теорія передбачає два перевірених наслідки: 

  • рідкісні елементи в космічних променях. Експерименти мають виявити сліди r-процесу (наприклад, ксенону) у складі космічних променів надвисоких енергій; 
  • гравітаційні хвилі як маркери. Кожен спалах надвисокоенергетичних нейтрино має супроводжуватися сигналом від злиття нейтронних зір. 

Це відкриття відкриває нову сторінку в астрофізиці. Воно не лише розкриває природу найпотужніших частинок, але й дає інструмент для вивчення наймасштабніших космічних катастроф. Наступні кроки — експериментальне підтвердження прогнозів, що може змінити наше розуміння еволюції Всесвіту. 

Раніше ми повідомляли про те, як космічна радіація та галактичні промені «зводять з розуму» електроніку.   

За матеріалами Phys.org    

Новини інших медіа
Blue Origin переносить старт New Glenn до січня 2027 року
Через 42 роки пошуків знайшли свідчення надрідкісного розпаду частинки
2026 може виявитися другим найспекотнішим роком за всю історію спостережень
Кварк-глюонна плазма. Науковці досліджують першу рідину у Всесвіті
Якими могли бути маси пар надмасивних чорних дір у ранньому Всесвіті
Новий супутник Землі помітили не одразу
На ранніх етапах свого існування Земля могла бути схожою на гарбуз
Авіація майбутнього: NASA презентувала таємничий літак X-70 Fractal
Знайдений спосіб обійти заборону на подорожі в минуле
Дані нового експерименту: за певних умов мікроби можуть захопити Марс