Физики допустили сверхтяжелую природу загадочной космической частицы
В попытках объяснить происхождение Аматэрасу — частицы космических лучей сверхвысоких энергий, — физики предположили, что она может быть не протоном или ядром железа, а ядром очень тяжелого элемента. Если их гипотеза верна, то самые мощные космические лучи способны преодолевать гораздо большие расстояния, чем считалось ранее, а их источниками могут быть столкновения нейтронных звезд и другие экстремальные события во Вселенной.
Космические лучи сверхвысоких энергий — это элементарные частицы и атомные ядра, движущиеся из других галактик почти со скоростью света и время от времени достигающие Земли. Изучают их уже десятки лет, но происхождение по-прежнему неизвестно. Проблема в том, что пространство между галактиками заполнено реликтовым излучением — своеобразным «эхом» Большого взрыва. Когда космические лучи сталкиваются с этими фотонами, то постепенно теряют энергию, из-за чего самые мощные частицы должны прилетать только из сравнительно близких областей Вселенной.
В 2023 году ученые эксперимента Telescope Array зарегистрировали частицу Аматэрасу с энергией около 244 эксаэлектронвольт. Это настолько много, что зафиксировать подобное событие — большая удача. Названная в честь японской богини Солнца Аматэрасу прилетела к нам в мае 2021 года из практически пустой области: поблизости не было объектов, способных сообщить ей такую энергию. Это поставило астрофизиков в тупик.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, предложили необычное объяснение происхождения этой частицы. По их мнению, Аматэрасу могла быть не протоном и не ядром железа, как обычно предполагается для космических лучей сверхвысоких энергий, а тяжелым атомным ядром, например платины.
Некоторые из таких тяжелых ядер образуются в результате самых экстремальных событий во Вселенной, к примеру столкновениях нейтронных звезд, когда вещество сжимается до невероятной плотности и возникают условия для синтеза тяжелых элементов.
Чтобы проверить, как такие ядра ведут себя во время путешествия через межгалактическое пространство, физики создали расширенную компьютерную модель, которая учитывает тысячи разновидностей тяжелых атомных ядер и их взаимодействия с реликтовым излучением. По итогу исследователи просчитали, как эти ядра теряют энергию, распадаются и меняют состав по пути к Земле.
Расчеты показали, что тяжелые атомные ядра могут сохранять высокую энергию дольше, чем протоны или более легкие ядра. Это значит, что они способны преодолевать значительно большие расстояния в космосе, прежде чем «затормозить» из-за взаимодействия с реликтовым излучением. Иными словами, Аматэрасу действительно могла прилететь из очень далекого источника, который раньше не рассматривался всерьез.
Ученые также сравнили свои расчеты с данными крупнейших установок по изучению космических лучей — Pierre Auger Observatory и Telescope Array. Оказалось, что присутствие небольшого количества очень тяжелых атомных ядер помогает лучше объяснить самые редкие и энергичные события. Особенно хорошо эта гипотеза согласуется с наблюдениями Telescope Array, где и была обнаружена Аматэрасу.
Если выводы ученых подтвердятся, это изменит представления о природе космических лучей сверхвысоких энергий, так как будет означать, что во Вселенной до рекордных энергий могут разгоняться не только легкие частицы, но и тяжелые атомные ядра.
Таким образом, ключ к разгадке происхождения Аматэрасу может скрываться в самых мощных космических катастрофах — столкновениях нейтронных звезд и взрывах массивных светил, где одновременно рождаются тяжелые элементы, гравитационные волны и, возможно, самые энергичные частицы в природе.
Telegram 
Дзен 
VK Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии