Частица сверхвысокой энергии падает на Землю; его источник загадка

Исследователи обнаружили одну из частиц самой высокой энергии, когда-либо падавших на Землю. Космические лучи — это частицы высокой энергии, которые исходят из космических источников, таких как Солнце , но это недавнее открытие является более мощным, чем все, что можно объяснить известными источниками в нашей галактике или даже за ее пределами. Частица имела энергию 2,4 х 10 20 эВ, что в миллионы раз превышает энергию частиц, образующихся в коллайдере частиц.

Художественная иллюстрация астрономии космических лучей сверхвысоких энергий для выяснения чрезвычайно энергетических явлений.
Художественная иллюстрация астрономии космических лучей сверхвысоких энергий для выяснения чрезвычайно энергетических явлений. Столичный университет Осаки/Киотский университет/Рюуносукэ Такэсигэ

Обнаружение было сделано в мае 2021 года с использованием объекта под названием Telescope Array, расположенного недалеко от Солт-Лейк-Сити в штате Юта. Он имеет 500 поверхностных детекторов, разбросанных по пустыне на площади 300 квадратных миль и предназначенных для обнаружения космических лучей. С 2007 года он наблюдал более 30 космических лучей сверхвысокой энергии, но это был самый мощный из обнаруженных до сих пор.

Это второй по мощности космический луч, когда-либо обнаруженный, уступающий только одному, обнаруженному в 1991 году и получившему название частица «О-Мой-Боже». Самое странное в этих событиях то, что исследователи понятия не имеют, откуда они взялись.

«Частицы имеют настолько высокую энергию, что на них не должны влиять галактические и внегалактические магнитные поля. Вы должны быть в состоянии указать, откуда они берутся в небе», — сказал в своем заявлении один из исследователей, Джон Мэтьюз из Университета Юты. «Но в случае с частицей «О-Мой-Боже» и этой новой частицей вы прослеживаете ее траекторию до источника, и нет ничего достаточно высокоэнергетического, чтобы произвести ее. Вот в чем загадка — что, черт возьми, происходит?»

Даже такое большое событие, как вспышка сверхновой, не будет достаточно мощным, чтобы произвести подобные частицы, а частица, похоже, пришла из пустой области космоса на краю Млечного Пути, называемой Местной Пустотой. «Кажется, что эти события происходят из совершенно разных мест неба. Не похоже, что существует какой-то один загадочный источник», — сказал другой исследователь, Джон Белз. «Это могут быть дефекты в структуре пространства-времени, сталкивающиеся космические струны. Я имею в виду, что я просто выплевываю сумасшедшие идеи, которые приходят в голову людям, потому что у них нет общепринятого объяснения».

Исследователи надеются использовать будущие возможности, такие как расширение телескопической решетки, чтобы найти и изучить больше этих событий и узнать об их возможном источнике. «Это настоящая загадка», — сказал Белз.

Исследование опубликовано в журнале Science .