Астрономы засекли самую высокоэнергетичную частицу за 30 лет наблюдений
Частица Аматэрасу — так ученые эксперимента Telescope Array назвали частицу космических лучей сверхвысоких энергий, «прилетевшую» на Землю в мае 2021 года. По количеству энергии она уступает лишь легендарной частице Oh-My-God, обнаруженной более 30 лет назад. Происхождение нового явления неясно — в той части неба, откуда оно пришло, на вид ничего нет.
Проект Telescope Array — гигантский детектор космических лучей в американском штате Юта. Он состоит из 507 станций, раскиданных сетью на площади примерно 700 квадратных километров. С его помощью ученые «поймали» уже больше 30 космических лучей высоких энергий.
В 2021 году, во время очередной рутинной проверки детектора, Тошихиро Фуджи, астроном из Городского университета Осаки (Япония), заметил необычные сигналы. На космический луч среагировали 23 детектора на северо-западе Telescope Array. По словам астронома, сперва он подумал, что наблюдает ошибку программного обеспечения.
Анализ данных подтвердил, что это был космический луч, частица которого достигла энергии в 240 эксаэлектронвольт (2,4 x 1020 электронвольта). За всю историю наблюдений энергия была выше лишь у частицы Oh-My-God, открытой в 1991 году, — 320 эксаэлектронвольт. Тогда ученые не представляли, что может создавать такие частицы.
Сегодня астрофизики предполагают, что такие энергичные частицы рождаются в релятивистских джетах черных дыр, гамма-всплесках активных ядер галактик и других самых энергичных космических феноменах.
На месте предполагаемого источника новой частицы оказалась довольно пустынная область с небольшим количеством галактик. Авторы исследования проверили также объекты и галактики вблизи этой области, но и там не оказалось подходящих кандидатов.
Частицу космического луча назвали Аматэрасу — в честь японской богини Солнца. Результаты работы опубликованы в журнале Science.
Космические лучи считаются высокоэнергетичными, когда их энергия превышает 5 x 1019 электронвольт. Они состоят из протонов (89%), ядер гелия (10%) и более тяжелых ядер.
По теоретическим подсчетам, существует предельная энергия протона, при которой он уже не сможет свободно лететь по космическому пространству. Потому что начнет взаимодействовать с реликтовым излучением и «потеряет» энергию. Это значение называют пределом Грайзена — Зацепина — Кузьмина.
Раз наблюдаемые частицы не «растеряли» свою энергию, значит, они образовались не так уж далеко. По оценкам ученых, в пределах 50-100 мегапарсек.
«Магнитные поля в галактике и межгалактическом пространстве не должны влиять на частицы с такой высокой энергией. Поэтому у вас должна быть возможность определить точное местоположение их источника на небе. Но в случае частицы Oh-My-God и этой новой частицы вы отслеживаете ее траекторию к источнику, а там нет ничего, что может создать частицу с такой энергией», — объяснил Джон Мэтьюс, профессор Университета Юты и представитель Telescope Array.
Возможно, магнитные поля все же достаточно мощные, чтобы отклонить полет космического луча, но это противоречит другим наблюдениям. Ученые также не забывают о том, что проблема может быть в стандартной модели физики. Для объяснения феномена этих частиц может понадобиться усовершенствованная теория.
Пока ученые заняты улучшением детекторов Telescope Array. После апгрейда инструмент станет в четыре раза более чувствительным, и это позволит точнее отслеживать источники частиц.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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