Учени откриха най-мощните космически лъчи в историята – мистериозният им източник може да е близо до Земята

Международен екип от учени регистрира най-мощните космически лъчи, откривани някога. Мистериозни източници на радиация се намират сравнително близо до Земята.

Учените откриха лъчи, състоящи се от електрони и техните античастици — позитрони, с енергия до 40 тераелектронволта (TeV), което е 40 000 пъти повече от енергията на видимата светлина, съобщава Livescience.

Обсерваторията за високоенергийна стереоскопична система (HESS) в Намибия регистрира тези лъчи, които губят енергия, докато пътуват в космоса поради взаимодействието със светлината и магнитните полета. Това показва, че източниците на излъчване на такава енергия трябва да са относително близки, въпреки че какво точно ги генерира остава загадка. Изследователите публикуваха своите открития на 25 ноември в списание Physical Review Letters.

Катрин Егбертс, ръководител на катедрата по експериментална астрофизика в университета в Потсдам (Германия), обяснява, че електроните на космическите лъчи най-вероятно произхождат от няколко източника на разстояние до няколко хиляди светлинни години от Слънчевата система. За сравнение, диаметърът на Млечния път е приблизително 100 000 светлинни години.

Космическите лъчи са високоенергийни частици, излъчвани от Слънцето — експлозии на свръхнови, пулсари (бързо въртящи се неутронни звезди) и други неизвестни обекти. Когато лъчите навлязат в горната атмосфера на Земята, те се разпадат на поток от частици, които достигат земната повърхност. Възстановяването на първоначалните характеристики на лъчите от тези частици е трудна задача с висока степен на несигурност.

За да открие електрони на космическите лъчи, екипът използва обсерваторията HESS — комплекс от пет 12-метрови телескопа Хомас в Намибия. В продължение на десетилетие телескопите са сканирали горните слоеве на атмосферата, търсейки слаби признаци на радиация на Черенков. Точно както самолет създава звуков удар, частицата излъчва слабо синьо сияние, когато се движи по-бързо от светлината в среда, която я забавя.

Учените са открили това сияние и са използвали усъвършенствани алгоритми за филтриране на шума, за да създадат безпрецедентно подробен енергиен спектър на лъчите, които достигат до Земята. Броят на тези лъчи намалява рязко при по-високи енергийни мащаби, така че по-малките космически детектори е малко вероятно да ги открият в достатъчни количества. Въпреки това, наличието на особено енергийни частици даде на учените ясно разбиране, че поне някои от източниците на лъчите се намират близо до нашата планета.

„Много ниските потоци правят невъзможно космическите мисии да се конкурират с това измерение“ — казва Матийо дьо Нуро, изследовател във Френския национален център за научни изследвания в Париж. „Нашите измервания не само предоставят данни в решаващ и неизследван досега енергиен диапазон, оказвайки влияние върху разбирането ни за местната среда, но също така е вероятно да продължат да ни ориентират години напред.“