На карте космических лучей появилось «горячее пятно»

Международный коллектив из 125 ученых, в том числе и из России, в ходе астрономических наблюдений обнаружил рядом с созвездием Большой Медведицы источник космических лучей ультравысоких энергий. Результаты работы авторов приняты к публикации в статье в журнал Astrophysical Journal Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Юты в США.

Астрономам удалось обнаружить источник космического излучения — «горячее пятно» на небе — с энергиями частиц около 5,7x1019 электронвольт. Данные собирались учеными с 11 мая 2008 года по 4 мая 2013 года. В течение пяти лет исследователи зарегистрировали 72 события, связанных с космическими лучами высоких энергий, в течении этого времени и последнего года проводился анализ собранного материала.

Высокоэнергетические космические лучи представляют собой потоки частиц, движущихся с высокими скоростями. Среди таких частиц — протоны и, вероятно, ядра азота и гелий. Энергия частиц в таких лучах имеет порядок от 1018 электронвольт. Лучи приходят из окружающего космоса в Млечный Путь; самый мощный поток такого излучения был зафиксирован в 1991 году обсерваторией на армейском полигоне в штате Юта в США.

Telescope Array Project — международный проект для исследования космических лучей. Его основные мощности представляют собой около 500 сцинтилляционных детекторов, разбросанных на территории более 300 квадратных километров в пустыне в Юте.

Космические лучи, прилетая на Землю, в результате взаимодействия с молекулами атмосферы создают атмосферные ливни. Ученые считают, что основными источниками космических лучей высоких энергий являются активные галактические ядра, в которых часть космической материи аккрецирует на черную дыру, а часть выбрасывается в сторону. Согласно другой точке зрения, такое высокоэнергетическое излучение исходит от сверхновых звезд. Солнце и другие звезды производят космические лучи много меньших энергий.

В качестве причин возникновения частиц высоких энергий ученые рассматривали также гипотезы об их образовании от ударных волн от сталкивающихся галактик и распад космических струн.

Исследователи наблюдали источник высокоэнергетических космических лучей в области, где, предположительно, находятся структуры, состоящие из известной материи. Это может являться свидетельством в пользу того, что с испусканием таких лучей связаны не экзотические объекты, а обычное барионное вещество.

Ученые надеются продолжить исследования космических лучей частиц высоких энергий, для этого планируется увеличение мощности наблюдательных установок. Так, число детекторов Telescope Array Project в Юте удвоится до 1100, а размеры территории, на которой они разбросаны, вырастут в четыре раза.