Телескопы в Юте зафиксировали необычный ультрамощный космический луч

Телескопическая сеть в Юте зарегистрировала ультравысокоэнергетический космический луч, ставший вызовом для современных представлений о загадочных космических явлениях. Исследование, опубликованное в журнале Science, описывает обнаружение луча с энергией около 244 экзаэлектрон-вольт, что в миллион раз превышает возможности самых мощных ускорителей частиц, созданных человеком.

Проект Telescope Array — совместная работа ученых из США, Японии, Кореи, России и Бельгии, направленная на изучение "воздушных ливней", создаваемых космическими лучами высокой энергии. Невидимые невооруженным глазом, эти лучи постоянно обрушиваются на Землю, исходя как из нашей галактики, так и из удаленных внегалактических областей. К счастью, атмосфера и магнитное поле эффективно защищают Землю от них.

Система из 507 детекторов на территории в 700 кв. км. в Юте регистрирует редкие космические лучи высокой энергии. Детекторы фиксируют вторичные частицы, образующиеся при столкновении космических лучей с атмосферой, создавая обширные "ливни". Данные с детекторов, анализируемые с использованием GPS и симуляций, помогают определить энергию, массу и направление прибытия космических лучей.

Обнаруженный 27 мая 2021 года ультравысокоэнергетический космический луч вызывает вопросы своим происхождением и траекторией прибытия, не совпадающей с известными астрономическими объектами. Предполагается, что он мог исходить из космического вакуума, так называемого Локального Пустого Пространства, между группой галактик и филаментами крупномасштабной структуры Вселенной.

Исследователи также сравнили это событие с другими зарегистрированными космическими лучами и обнаружили их изотропное распределение — они кажутся прибывающими равномерно со всех направлений в космосе. Это добавляет сложности в определении их происхождения.

Несмотря на важность этого открытия для изучения космических лучей, оно порождает больше вопросов, чем ответов о происхождении и механизмах этих высокоэнергетических частиц. Результаты эксперимента Telescope Array открывают новый взгляд на тайны Вселенной, но также подчеркивают огромное количество неизведанного в астрофизике.