Справжня загадка: перша зареєстрована за 30 років частинка надвисоких енергій прибула нізвідки

Дослідники виявили найбільш високоенергетичну частинку космічних променів, що коли-небудь досягала Землі. Вона виявилася настільки унікальною, що навіть отримала власну назву — «Частинка Аматерасу». За кількістю енергії вона поступається лише легендарній частинці Oh-My-God, виявленій понад 30 років тому. Походження загадкової частинки поки не з’ясоване: в тій частині неба, звідки вона прибула, взагалі нічого немає.

Telescope Array
Ілюстрація космічного променя, зареєстрованого масивом Telescope Array, в уяві художника. Авторство: Osaka Metropolitan University L-INSIGHT, Kyoto University

Космічні промені — це високоенергетичні частинки, що виникають у космосі (наприклад, на Сонці). За появу Частинки Аматерасу мало відповідати джерело, потужніше за все відоме в нашій Галактиці чи поза її межами. Вона мала енергію 2,4×10²⁰ еВ — це мільйони разів перевищує енергію частинок, які генеруються у Великому адронному колайдері.

Художнє зображення астрономії надвисокоенергетичних космічних променів
Художнє зображення надвисокоенергетичних космічних променів. Авторство: Кіотський університет

Відкриття Частинки Аматерасу сталось у травні 2021 року за допомогою масиву Telescope Array, розташованого поблизу Солт-Лейк-Сіті у штаті Юта. 500 наземних детекторів призначені для виявлення подій, пов’язаних із космічними променями. З 2007 року там було зареєстровано понад 30 високоенергетичних космічних променів.

Карта масиву Telescope Array
Карта масиву Telescope Array

«Частинки мають настільки високу енергію, що на них не впливають галактичні та позагалактичні магнітні поля. Ми не можемо знайти нічого достатньо високоенергетичного, що могло би породити як Частинку Аматерасу, так і легендарну Oh-My-God. У цьому й полягає загадка астрофізики: що, чорт забирай, відбувається?» — сказав один із дослідників Джон Метьюз з Університету штату Юта.

Найцікавіше те, що частинки настільки високих енергій не може породити навіть вибух наднової. Частинка Аматерасу, схоже, прибула з порожньої області простору на околицях Чумацького Шляху, відомої як «Локальна порожнеча».

Telescope Array Collaboration
Напрямок на джерело Частинки Аматерасу (чорне коло), виявленої 27 травня 2021 року. Більш тонкими колами позначені напрями прильоту інших частинок космічних променів високих енергій. Ілюстрація: Telescope Array Collaboration et al., Science, 2023

«Це можуть бути дефекти в структурі простору-часу, зіткнення космічних струн. Можливо, я просто висловлюю божевільні ідеї, але робочого пояснення поки немає. Це справжня загадка», — зауважив Джон Метьюз.

Раніше ми повідомляли про те, як у небезпечних космічних променях побачили користь у досліджені темної матерії.

За матеріалами gizmodo.com

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine