Космическая загадка: беспрецедентное обнаружение космической частицы сверхвысокой энергии с помощью телескопической решетки без ясного происхождения

к Хенрик Андерсен
4 Комментарии
High-Energy Cosmic Ray

В исполнении художника изображен высокоэнергетический космический луч, названный «частицей Аматэрасу», обнаруженный массивом поверхностных детекторов эксперимента Telescope Array. Авторство этой иллюстрации принадлежит Столичному университету Осаки/L-INSIGHT и Рюуноскэ Такэсигэ из Киотского университета.

Недавнее обнаружение космического луча сверхвысокой энергии в ходе эксперимента Telescope Array представляет собой загадку относительно его происхождения. Это обнаружение указывает на космическую пустоту, что ставит серьезные проблемы для существующих теорий происхождения космических лучей и понимания физики высоких энергий.

Открытие замечательной космической частицы

Экспериментальная группа Telescope Array сообщила об открытии космических лучей необычайной энергии. Эта частица, пришедшая из-за пределов нашей галактики, может похвастаться невероятным уровнем энергии, превышающим 240 экзаэлектронвольт (ЭэВ). Однако его источник остается загадкой, поскольку траектория его прибытия не совпадает с траекторией ни одного признанного астрономического тела.

Загадка космических лучей высокой энергии

Космические лучи — это субатомные частицы из космоса, причем космические лучи сверхвысоких энергий (UHECR) особенно редки и мощны. Эти UHECR имеют энергию более 1 ЭВ, что примерно в миллион раз больше, чем достигается с помощью искусственных ускорителей частиц. Считается, что они возникают в результате самых энергичных событий во Вселенной, таких как черные дыры, гамма-всплески и активные ядра галактик. Тем не менее, физика и механизмы, управляющие их ускорением, до конца не изучены. Их редкость – менее одной частицы в столетие на квадратный километр – делает их обнаружение исключительно необычным и требует инструментов с обширными площадями сбора.

В изображении художника астрономия космических лучей сверхвысоких энергий противопоставляется более слабым космическим лучам, находящимся под воздействием электромагнитных полей. Заслуги принадлежат Столичному университету Осаки, Университету Киото и Рюуносукэ Такэсигэ.

Уникальная находка массива телескопов

27 мая 2021 года эксперимент Telescope Array (TA) — обширной наземной детекторной решетки в Юте, занимающей 700 квадратных километров, — успешно идентифицировал UHECR с беспрецедентной энергией около 244 ЭэВ.

Необычайная энергия этой частицы предполагает, что она должна была претерпеть минимальное отклонение из-за воздействия магнитных полей, что предполагает более прямую корреляцию с ее источником. Однако направление его прибытия не соответствует ни одной известной галактике-источнику или другим потенциальным источникам UHECR.

Его траектория восходит к космической пустоте в крупномасштабной структуре Вселенной – области, редкой по галактикам. Это открытие может указывать на более значительное магнитное отклонение, чем предсказывают современные модели галактического магнитного поля, на неоткрытый источник в местной внегалактической области или на пробел в нашем понимании физики частиц высоких энергий.

Дальнейшее чтение:

  • Встреча Земли с неизвестной частицей чрезвычайно высокой энергии
  • Астрономы озадачены загадочными космическими лучами сверхвысокой энергии

Ссылка: «Чрезвычайно энергичные космические лучи, наблюдаемые с помощью поверхностной детекторной установки» Коллаборации телескопов*† и др., опубликовано 23 ноября 2023 года в журнале Science.
DOI: 10.1126/science.abo5095.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о космических лучах высоких энергий

Какое важное открытие было сделано в ходе эксперимента с телескопической решеткой?

Эксперимент Telescope Array обнаружил космические лучи сверхвысокой энергии, названные «частицей Аматэрасу», которые возникли за пределами нашей галактики и имеют энергетический уровень, превышающий 240 экзаэлектронвольт (ЭВ). Это открытие важно из-за его высокой энергии и тайны, окружающей его источник, поскольку оно указывает на космическую пустоту.

Почему источник космических лучей высокой энергии остается загадкой?

Источник этого космического луча остается загадкой, поскольку его траектория не совпадает с какими-либо известными астрономическими телами или событиями. Направление его прибытия указывает на космическую пустоту, область с очень небольшим количеством галактик, что бросает вызов современным теориям и пониманию происхождения космических лучей и физики высоких энергий.

Что такое космические лучи сверхвысоких энергий (КВЭКР)?

Космические лучи сверхвысоких энергий (КВЭКР) — чрезвычайно редкие и мощные субатомные заряженные частицы из космоса. Они обладают энергией выше 1 экзаэлектронвольта (ЭэВ), что примерно в миллион раз превышает энергии, достигаемые искусственными ускорителями частиц. Считается, что UHECR возникают в результате самых энергетических явлений во Вселенной, таких как черные дыры, гамма-всплески и активные ядра галактик.

Что делает обнаружение этих высокоэнергетических космических лучей сложной задачей?

Обнаружение космических лучей высокой энергии, подобных тем, которые были обнаружены телескопической решеткой, является сложной задачей из-за их нечастой природы — по оценкам, их количество составляет менее одной частицы в столетие на квадратный километр. Эта редкость требует инструментов с обширной площадью сбора, чтобы запечатлеть такие редкие события.

Как эксперимент Telescope Array способствует астрофизическим исследованиям?

Эксперимент Telescope Array с крупномасштабной решеткой поверхностных детекторов в штате Юта вносит значительный вклад в астрофизические исследования, обнаруживая редкие и высокоэнергетические космические лучи. Эти открытия предоставляют ценные данные, которые могут бросить вызов и уточнить существующие теории о физике частиц высоких энергий и происхождении космических лучей, улучшая наше понимание Вселенной.

Подробнее о космических лучах высокой энергии

  • Обзор проекта телескопической решетки
  • Понимание космических лучей
  • Исследования в области астрофизики высоких энергий
  • Явления Космической Пустоты
  • Усовершенствованные ускорители частиц

Вам также может понравиться

4 Комментарии

МаркусЛ 1ТП2Т - 1ТП3Т

Должен сказать, уровни энергии, о которых мы здесь говорим, просто ошеломляющие: 240 ЭэВ, вы можете себе это представить? это как бы совершенно новый уровень энергии.

Отвечать
Sam_the_space_nerd 1ТП2Т - 1ТП3Т

ок, но главный вопрос в том, что может быть источником такой высокоэнергетической частицы, если она не указывает на какие-либо известные астрономические объекты, это наверняка не даст мне уснуть по ночам.

Отвечать
Хелен Р. 1ТП2Т - 1ТП3Т

Вот почему я люблю космические исследования: как только ты думаешь, что уже все понял, Вселенная бросает в тебя кривую мяч. Не могу дождаться, чтобы увидеть, что они узнают дальше об этих космических лучах.

Отвечать
Джесси К. 1ТП2Т - 1ТП3Т

вау, это действительно крутая штука, я имею в виду обнаружение космических лучей, указывающих на пустоту в космосе? это как будто из научно-фантастического фильма.

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский