Ученые проекта Telescope Array обнаружили космический луч со вторым по мощности зарядом энергии в истории. О находке сообщил Университет Юты.
Частицу сверхвысокой энергии астрофизики назвали Аматэрасу в честь богини Солнца из японской мифологии. В своих докладах ученые сравнили энергию субатомной частицы с падением кирпича на палец ноги с высоты талии.
Такую же сверхмощную частицу наблюдали всего один раз в истории — в 1991 году. Ее назвали Oh-My-God («О боже мой»). Открытие потрясло исследователей, так как ничто в нашей галактике не было способно произвести такой заряд энергии. У «О боже мой» он был больше, чем теоретически допускалось для космических лучей, следующих в направлении Земли из других галактик. «Проще говоря, частица не должна была существовать», — пояснили в Университете Юты.
«Частицы имеют настолько высокую энергию, что на них не должны влиять галактические и внегалактические магнитные поля. Вы должны быть в состоянии понять, откуда они пришли», — сказал Джон Мэттьюс, представитель Telescope Array в Университете Юты и соавтор исследования.
«Но в случае с частицей „О боже мой“ и новой частицей вы прослеживаете траекторию до источника, но не находите ничего достаточно мощного, чтобы ее создать. В этом и загадка — что, черт возьми, происходит?» — подытожил он.
По словам ученого, если вы протянете руку, каждую секунду через вашу ладонь будет проходить по одному космическому лучу — но все это лучи с низкой энергией. Следуя сравнению, ученый уточнил, что лучи с высоким зарядом могут упасть по одному на квадратный километр один раз в столетие.
Космические лучи — это заряженные частицы, «отголоски жестоких небесных событий, которые разделили материю до субатомных структур и пронесли ее через Вселенную почти со скоростью света», говорится в публикации ученых на сайте университета. Точное происхождение высокоэнергетических частиц до сих пор неясно. Астрофизики предполагают, что они могут быть связаны с гамма-всплесками, выбросами сверхмассивных черных дыр в центрах галактик и другими причинами.
Соавтор исследования, профессор Джон Белз, уточнил, что, скорее всего, у этих частиц вряд ли единый источник. «Это могут быть дефекты в структуре пространства-времени, сталкивающиеся космические струны. Вообще, я просто навскидку называю безумные идеи, которые приходят людям в голову, потому что нет общепринятого объяснения», — сказал ученый.
В составе международной команды, которая сделала открытие, был и российский физик Михаил Кузнецов, сотрудник Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН), кандидат физико-математических наук. По его словам, уникальность частицы — в направлении ее прилета.
«Мы взяли карту галактик в локальной Вселенной, в сфере радиусом примерно 750 млн световых лет, и посмотрели, какие галактики лежат в направлении, откуда пришла эта частица. И мы увидели, что в этом направлении ничего нет — так называемая локальная пустота», — рассказал ученый в интервью RTVI.
Ученые связывают невозможность обнаружения источника луча с отклонением частицы магнитным полем переднего плана, либо с источником в местной Вселенной, либо неполным пониманием физики элементарных частиц.