Тайна происхождения космических лучей становится все запутаннее

Огромные космические взрывы, известные под названием гамма-всплески, были вычеркнуты из списка потенциальных источников самых мощных космических лучей во Вселенной. К такому выводу пришли ученые в ходе нового исследования.

Загадка происхождения самых сильных космических лучей стала еще запутаннее, после того как из круга подозреваемых были вычеркнуты самые мощные взрывы во Вселенной.

Некоторые виды космических лучей отличаются невероятной энергией, которая может в 100 миллионов раз превышать энергии, которых удалось достичь ученым в коллайдерах, включая Большой адронный коллайдер. Источники этих космических лучей, все еще остаются неизвестными.

"Существуют, по сути, всего две теории происхождения таких высоких энергий, первая - поток частиц, движимый силой гравитации сверхмассивных черных дыр в центрах активных галактик. Вторая - коллапс звезд в черные дыры, наблюдаемый астрономами в виде гамма-всплесков", - сказал один из авторов исследования, Франсис Хэлзен из Висконсинского университета в Мадисоне, по совместительству научный руководитель крупнейшей нейтринной обсерватории IceCube.

Гамма-всплески - это самые мощные взрывы во Вселенной. За промежуток времени от нескольких милисекунд до нескольких минут, они выделяют такое же количество энергии, как наше Солнце за все 10 миллиардов лет своего существования.

"Считается, что гамма-всплески являются либо следствием коллапса сверхмассивных звезд - гиперновых, либо столкновения черных дыр друг с другом или с нейтронными звездами", - сказал соавтор Спенсер Клейн. "В обоих случаях происходят короткие, но мощные выбросы излучения".

Новые данные свидетельствуют, что гамма-вспышки не являются источниками космических лучей ультравысоких энергий.

Исследователи использовали нейтринный детектор IceCube.

"Это открытие знаменует собой совершеннолетие нейтринной астрономии - впервые мы смогли использовать данные о нейтрино, чтобы по-новому взглянуть на астрофизические объекты и узнать что-то важное про них", - сказал физик Натан Уайтхорн.

Астрономы сфокусировали свое внимание на нейтрино, чей уровень энергии предполагает связь с гамма-всплесками. Проведя анализ 307 гамма-всплесков в 2007 и 2009 годах, ученые открыли, что уровень их энергии был по меньшей мере в 3,7 раз меньше, чем ожидалось. Таким образом, гамма-всплески, по-видимому, не являются источниками самых мощных космических лучей.

"Наше понимание гамма-вспышек все еще остается неполным - с высоким уровнем теоретической неопределенности. Я подозреваю, что сообщество теоретиков попытается выдвинуть свою интерпретацию полученных результатов".

Вакантное место на звание источника космических лучей ультравысоких энергий, теперь заняли черные дыры в ядрах активных галактик.

Усилия астрономов из обсерватории IceCube, в ближайшем будущем будут сосредоточены на изучении нейтрино из активных галактических ядер.

Ученые опубликуют полученные результаты в номере журнала Nature за 19 апреля.

Оригинал (на англ. языке): Csmonitor.com

• Уникальный диск вокруг Веги: что раскрыли телескопы Hubble и Webb
• Учёные готовятся к амбициозному исследованию тёмной материи и энергии
• Объяснено происхождение рентгеновского излучения от черных дыр
• Космический корабль DART NASA навсегда изменил форму и орбиту лунного астероида
• Учёные выявили человеческое влияние на рост озона в верхней тропосфере
• Новая модель опровергла ведущую теорию о формировании континентов Земли
• Сверхмассивная черная дыра растет как младенческая звезда
• Новый ветер дует от исторической сверхновой