Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Космические лучи ультравысоких энергий списали на ветер от черных дыр
Изредка ученые регистрируют частицы космических лучей с почти световой скоростью и огромной энергией, которая во много миллионов раз больше достижимой на Большом адронном коллайдере. Теперь группа европейских исследователей полагает, что нашла как минимум один из их источников.
В 1991 году в штате Юта зарегистрировали падение частицы с энергией в 320 квинтиллионов электронвольт. Это примерно как у теннисного мячика, отправленного рукой спортсмена-профессионала, с той только разницей, что частица была субатомной. Микроскопические объекты почти никогда не имеют энергии макроскопических, а эта конкретная была настолько энергичной, что ее скорость движения оценили в 0,9999999999999999999999951 скорости света. Неудивительно, что ее назвали «О мой Бог!».
Еще одна очень существенна проблема таких частиц — а точнее, физиков, которые пытаются их понять — это предел Грайзена — Зацепина — Кузьмина. Пока частица летит через Вселенную, она должна рассеиваться на фотонах реликтового излучения, то есть терять энергию при взаимодействии с ними (попутно образуя пионы). В среднем за 163 миллиона световых лет любой протон с энергией выше 50 квинтиллионов электронвольт должен потерять свою энергию и опуститься ниже этого порога. Следовательно, частицы типа «О мой Бог!» не могут прилетать к нам с удалений больше, чем несколько сот миллионов световых лет. Мощные астрофизические события на такой дистанции неплохо наблюдаются астрономами, но в местах, откуда прилетают подобные частицы, никакой особой активности не видно.
Совсем интригующая ситуация — не с протонами, а с ядрами атомов потяжелее, например, железа. В 2021 году одна такая была зарегистрирована (и тоже с энергиями в сотни квинтиллионов электронвольт). Для нее дистанция гашения должна быть от силы 16,3 миллиона световых лет, что очень близко от нас и уж точно неплохо наблюдаемо внегалактической астрономией. Но с той стороны, откуда пришла эта «частица Аматэрасу» не нашли вообще ни одного астрономического объекта, который мог бы быть кандидатом в источники подобных частиц. Более того: она пришла из так называемого Местного войда, огромной межгалактической пустыни, где, с точки зрения наблюдательной астрономии, не то что активных объектов, но и галактик много меньше, чем в остальных частях Вселенной.
За последние десятки лет астрофизики создали немало гипотез, пытающихся объяснить, какие природные «суперускорители» могли бы придавать ядру атома невероятную для него энергию падающего кирпича. Основных групп кандидатов три: сверхмассивные черные дыры, пожирающие вещество (часть вещества при этом отбрасывается в сторону на скорости), такие же дыры, но извергающие околосветовые шнуры плазмы от полюсов, а также события приливного разрушения, например, звезд (тоже от взаимодействия с черной дырой). Все подходы имеют сходные проблемы: такие события на расстояниях до десятков миллионов световых лет должны неплохо наблюдаться в видимом и ином диапазоне. А они не наблюдаются никак, за исключением прилета оттуда одиночных частиц.
Теперь группа европейских астрофизиков предложила новый подход к решению проблемы. В статье, опубликованной в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, они рассмотрели так называемые ультрабыстрые потоки материи из окрестностей сверхмассивных черных дыр, активно поглощающих материю. Ученые попробовали рассчитать, какие именно энергии могут получить частицы в таких потоках, также известных как «ветра от черных дыр».
Авторы использовали моделирование с помощью инструмента 3D CRPropa и прогнали через него данные по 86 известных случаях ветров от черных дыр. Оказалось, что ядра атомов железа в подобных ветрах могут быть разогнаны до ста квинтиллионов электронвольт. Но их поток при этом существенно ослабляется за счет фотоядерных реакций такого ядра с фотонами, летящими во все стороны от активно питающихся сверхмассивных черных дыр. Это связано с разогревом падающей в ЧД материи в аккреционном диске. Разогрев так силен, что диск активно излучает вплоть до рентгеновского диапазона.
Тем не менее, существует ряд ситуаций, когда даже настолько энергичные частицы могут покинуть окрестности черных дыр без чрезмерного ослабления от взаимодействия с фотонами. Исследователи обнаружили, что когда в активности сверхмассивной ЧД, поглощающей материю, случаются временные затишья, скорость падения материи в нее падает, как и характерные скорости в аккреционных дисках, откуда это падение происходит. В итоге падает и температура, и светимость таких дисков. От этого фотонов они излучают много меньше, и некоторые частицы с энергиями до десятков квинтиллионов электронвольт все же могут покинуть зону сверхмассивной ЧД вместе с ее ветром.
Хотя предложенный подход способен закрыть вопрос с большинством космических лучей ультравысоких энергий, он все же не покрывает диапазон более ста квинтиллионов электронвольт, в котором надежно зарегистрированы уже три частицы. Кроме того, даже временно притихшая активная сверхмассивная черная дыра на расстояниях до 16,3 миллиона световых лет должна быть видна — а у частицы Аматэрасу так и не удалось найти никакого источника. Это означает, что поиски ответа на вопрос об их природе продолжаются.
Telegram 
Дзен 
VK Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Большинство известных экзопланет в зоне потенциальной обитаемости — газовые гиганты, но ученые не спешат вычеркивать их из списка интересных для поиска внеземной жизни: у них могут быть каменистые луны с собственной атмосферой и гидросферой.
Когда начинается лесной пожар, большинство животных спасается бегством. Но у жуков-долгоносиков другой план: они пережидают стихию в эпицентре событий, а именно в специальных «огнеупорных комнатах» на растениях, которые для них создает природа. Это выяснили ученые, изучив пострадавшую от огня растительность в бразильских саваннах.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Город изменил образ жизни диких животных и вынудил их приспосабливаться. Американский исследователь, разъезжая на своей машине, заметил необычное охотничье поведение ястребов Купера — некоторые из них перелетают в город. Несколько часов наблюдений показали: хищник, по-видимому, научился мониторить автомобильный трафик и распознавать смену сигналов светофора, выбирая лучший момент для охоты на других городских птиц.
Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.
Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии