Рядом с Землей находится источник сверхмощных космических лучей
С помощью расположенного в Африке массива черенковских телескопов H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) ученым удалось зафиксировать нечто совершенно необычное: несколько врезавшихся в Землю элементарных частиц, обладающих колоссальной скоростью и энергией. Это дает основания полагать, что где-то недалеко от Солнечной системы находится неизвестный источник мощнейших космических лучей.
Космические лучи — это потоки высокоэнергетических заряженных частиц, исходящие от наиболее экстремальных космических объектов, таких как сверхновые, пульсары или активные ядра галактик. За десятилетия поисков ученые уже привыкли к тому, что подобные явления — не редкость в отдаленных областях Вселенной. Но на этот раз наблюдения показывают, что нечто подобное может скрываться совсем недалеко от нас.
Проблема в изучении заряженных частиц, таких как электроны (или их антиподы с положительным зарядом — позитроны), в том, что происхождение их установить чрезвычайно трудно. Все из-за множества рассеянных в космосе магнитных полей, которые могут раз за разом отклонять частицы от их первоначального курса, делая его восстановление невозможным. Единственный достоверный параметр, доступный для анализа ученым — это энергия. И она, как выяснилось, может достигать поистине гигантских значений.
Физики, проводившие рутинный анализ данных, собранных H.E.S.S., неожиданно обнаружили в выборке ряд необычных электронов и позитронов, обладавших на момент фиксации колоссальной энергией — самой высокой, когда-либо зарегистрированной на Земле. А именно — от 0,3 до 40 тераэлектронвольт.
Для сравнения, это в 20 миллиардов раз больше, чем энергия электронов в кинескопах старых телевизоров или в 15 000 миллиардов раз больше, чем у фотонов видимого света. Кроме того, заряженные частицы двигались с околосветовыми скоростями. Потребовался самый масштабный анализ из всех, когда-либо проводившихся для этого массива телескопов, вкупе с новыми алгоритмами отбора, чтобы отделить сверхмощные космические лучи от шума и восстановить хоть какие-то детали, касающиеся их происхождения.
Всего астрофизики «перетряхнули» больше 2 700 часов непрерывных замеров, сделанных в течение 10 лет четырьмя 12-метровыми телескопами. И это исследование впервые показало, что в энергетическом распределении заряженных частиц наблюдается заметный скачок. Необъяснимый, если считать, что источники супермощных электронов и позитронов находятся далеко от нас.
«Теперь мы можем сделать вывод, что зафиксированные нами высокоэнергетические частицы космических лучей, скорее всего, происходят из очень небольшого количества источников. И все они находятся в окрестностях нашей Солнечной системы, на расстоянии максимум в несколько тысяч световых лет, что, разумеется, очень мало по сравнению с размером нашей Галактики», — таково резюме международной команды ученых.
Ранее Черенковская обсерватория в Мексике обнаружила сотню гамма-лучей сверхвысоких энергий. Они расположены в центре Млечного Пути. Среди возможных источников ученые обозначили слияния черных дыр, взрывы сверхновых и другие масштабные события.
