SergeBSL—18X20

[sergebsl]

V ênergetıceskom spektre sɑmyx mownyx cɑstıç Vselennoȷ obnɑruženɑ novɑȷɑ osobennosṭ

Cɑstıçy rɑzmerom meṇsze ɑtomɑ nesutsɑ̇ cerez vselennuȷu poctı so skorosṭȷu svetɑ, vybroszennye v kosmos ız cego-to, gde-to v kosmose.

Nɑucnoe sotrudnıcestvo observɑtorıı P̣ȷerɑ Ože, v tom cısle ıssledovɑtelı ız Unıversıtetɑ Delɑvêrɑ, s bespreçedentnoȷ tocnosṭȷu ızmerılı sɑmuȷu mownuȷu ız êtıx cɑstıç - kosmıceskıe lucı sverxvysokoȷ ênergıı. Prı êtom onı obnɑružılı «ızlom» v ênergetıceskom spektre, kotoryȷ prolıvɑet boḷsze svetɑ nɑ vozmožnoe proısxoždenıe êtıx subɑtomnyx kosmıceskıx puteszestvennıkov.

Vyvody komɑndy osnovɑny nɑ ɑnɑlıze 215030 sobytıȷ ɑnɑlızɑ kosmıceskıx luceȷ s ênergıeȷ vysze 2,5 kvıntıllıonov êlektronvoḷt (êV), zɑregıstrırovɑnnyx zɑ poslednee desɑ̇tıletıe observɑtorıeȷ P̣ȷerɑ Ože v Argentıne. Ěto sɑmɑȷɑ boḷszɑȷɑ v mıre observɑtorıȷɑ dlɑ̇ ızucenıȷɑ kosmıceskıx luceȷ.

Novɑȷɑ spektrɑḷnɑȷɑ osobennosṭ, ızlom v ênergetıceskom spektre kosmıceskıx luceȷ okolo 13 kvıntıllıonov êlektron-voḷt, predstɑvlɑ̇et soboȷ necto boḷszee, cem prosto tockı nɑ grɑfıke. Ěto prıblıžɑet celovecestvo nɑ szɑg blıže k rɑzgɑdke zɑgɑdok sɑmyx ênergıcnyx cɑstıç v prırode, po slovɑm Frênkɑ Ŝrederɑ, doçentɑ Issledovɑteḷskogo ınstıtutɑ Bɑrtolɑ fɑkuḷtetɑ fızıkı ı ɑstronomıı Unıversıtetɑ sztɑtɑ Vɑszıngton, kotoryȷ ucɑstvovɑl v ıssledovɑnıı prı podderžke ıssledovɑteḷskogo fondɑ Delɑvêrɑ. Issledovɑnıe opublıkovɑno v Physical Review Letters.

«S tex por, kɑk 100 let nɑzɑd bylı otkryty kosmıceskıe lucı, voznık dɑvnıȷ vopros: cto uskorɑ̇et êtı cɑstıçy?» - skɑzɑl Ŝreder. «Izmerenıȷɑ, provedennye kollɑborɑçıeȷ P̣ȷerɑ Ože, dɑȷut vɑžnye podskɑzkı o tom, cto my možem ısklŭcıṭ kɑk ıstocnık. Iz predyduweȷ rɑboty my znɑem, cto uskorıteḷ nɑxodıtsɑ̇ ne v nɑszeȷ gɑlɑktıke. S pomoẉȷu êtogo poslednego ɑnɑlızɑ my možem dopolnıteḷno podtverdıṭ nɑszı bolee rɑnnıe ukɑzɑnıȷɑ nɑ to, cto sverxvysokıe ênergıı kosmıceskıe lucı - êto ne toḷko protony vodorodɑ, no ı smeṣ ȷɑder bolee tɑ̇želyx êlementov, ı êtot sostɑv ızmenɑ̇etsɑ̇ s ızmenenıem ênergıı».

Ŝreder ı nɑucnyȷ sotrudnık UD Alɑn Koulmɑn, kotorye ucɑstvovɑlı v ɑnɑlıze dɑnnyx, uže neskoḷko let ȷɑvlɑ̇ȷutsɑ̇ clenɑmı kollɑborɑçıı P̣ȷerɑ Ože. UD ofıçıɑḷno prısoedınılsɑ̇ k sotrudnıcestvu v kɑcestve ınstıtuçıonɑḷnogo clenɑ v 2018 godu. Ětɑ komɑndɑ, sostoȷɑwɑȷɑ ız bolee cem 400 ucenyx ız 17 strɑn, uprɑvlɑ̇et observɑtorıeȷ, kotorɑȷɑ zɑnımɑet terrıtorıȷu plowɑḍȷu 1200 kvɑdrɑtnyx mıḷ.

Observɑtorıȷɑ ımeet bolee 1600 detektorov, nɑzyvɑemyx vodno-cerenkovskımı stɑnçıȷɑmı, rɑzbrosɑnnymı po vysokım rɑvnınɑm Pɑmpɑ Amɑrıllɑ (Želtɑȷɑ prerıȷɑ), zɑ kotorymı nɑblŭdɑȷut 27 teleskopov. V sovokupnostı êtı ınstrumenty ızmerɑ̇ȷut ênergıȷu, vydelɑ̇emuȷu cɑstıçeȷ kosmıceskıx luceȷ sverxvysokoȷ ênergıı v ɑtmosfere, ı obespecıvɑȷut kosvennuȷu oçenku ee mɑssy. Vse êtı dɑnnye - ênergıȷɑ, mɑssɑ ı nɑprɑvlenıe, otkudɑ prıbylı êtı neobycnye cɑstıçy - dɑȷut vɑžnye podskɑzkı ob ıx proısxoždenıı.

Rɑnee ucenye dumɑlı, cto êtı cɑstıçy kosmıceskıx luceȷ sverxvysokoȷ ênergıı bylı v osnovnom protonɑmı vodorodɑ, no poslednıȷ ɑnɑlız podtverždɑet, cto cɑstıçy ımeȷut smeṣ ȷɑder, nekotorye ız kotoryx tɑ̇želee kıslorodɑ ılı gelıȷɑ, nɑprımer kremnıȷ ı železo.

Nɑ ızognutom grɑfıke, predstɑvlɑ̇ȷuwem ênergetıceskıȷ spektr kosmıceskıx luceȷ, vy možete uvıdeṭ ızgıb - krutoȷ splŭwennyȷ ucɑstok - meždu oblɑsṭȷu, nɑzyvɑemoȷ ucenymı «lodyžkoȷ», ı nɑcɑḷnoȷ tockoȷ grɑfıkɑ.

«U nɑs net konkretnogo nɑzvɑnıȷɑ dlɑ̇ êtogo», - skɑzɑl Koulmɑn, vxodıvszıȷ v komɑndu ız 20 celovek, kotorɑȷɑ nɑpısɑlɑ komp̣ȷuternuȷu progrɑmmu ı proızvelɑ obrɑbotku ınformɑçıı, neobxodımuȷu dlɑ̇ obszırnogo ɑnɑlızɑ dɑnnyx. «Ă dumɑȷu, u nɑs ne xvɑtɑet cɑsteȷ ɑnɑtomıı, ctoby êto možno bylo nɑzvɑṭ», - szutɑ̇ skɑzɑl on.

Prınımɑȷɑ neposredstvennoe ucɑstıe v otkrytıı, Koulmɑn ulucszıl rekonstrukçıȷu kɑskɑdɑ cɑstıç, kotoryȷ kosmıceskıe lucı sozdɑȷut prı stolknovenıı s ɑtmosferoȷ, ctoby oçenıṭ ênergıȷu. On tɑkže provel podrobnye ıssledovɑnıȷɑ, ctoby ubedıṭsɑ̇, cto êtɑ novɑȷɑ tockɑ peregıbɑ bylɑ reɑḷnoȷ, ɑ ne ɑrtefɑktom detektorɑ. Rɑbotɑ gruppy dɑnnyx zɑnɑ̇lɑ bolee dvux let.

«Ocevıdno, êto dovoḷno neznɑcıteḷno», - skɑzɑl Koulmɑn o prızrɑcnom ızlome. «No kɑždyȷ rɑz, kogdɑ vy vıdıte tɑkoȷ udɑr, êto oznɑcɑet, cto fızıkɑ menɑ̇etsɑ̇, ı êto oceṇ ınteresno».

Po slovɑm Koulmɑnɑ, oceṇ složno opredelıṭ mɑssu pɑdɑȷuwıx kosmıceskıx luceȷ. No ızmerenıȷɑ, provedennye kollɑborɑçıeȷ, nɑstoḷko nɑdežny ı tocny, cto tepeṛ možno ısklŭcıṭ rɑ̇d drugıx teoretıceskıx modeleȷ proısxoždenıȷɑ kosmıceskıx luceȷ sverxvysokoȷ ênergıı, v to vremɑ̇ kɑk drugıe putı možno ıspoḷzovɑṭ s boḷszeȷ ênergıeȷ.

Aktıvnye ȷɑdrɑ gɑlɑktık (AGN) ı gɑlɑktıkı so vspyszkɑmı zvezdoobrɑzovɑnıȷɑ seȷcɑs ıspoḷzuȷutsɑ̇ v kɑcestve potençıɑḷnyx ıstocnıkov. Xotɑ̇ ıx tıpıcnoe rɑsstoȷɑnıe sostɑvlɑ̇et okolo 100 mıllıonov svetovyx let, nekotorye kɑndıdɑty nɑxodɑ̇tsɑ̇ v predelɑx 20 mıllıonov svetovyx let.

«Eslı by my uznɑlı ob ıstocnıkɑx, my moglı by ızucıṭ novye podrobnostı togo, cto proısxodıt», - skɑzɑl Koulmɑn. Cto proısxodıt, cto pozvolɑ̇et polucıṭ êtı neveroȷɑtno vysokıe ênergıı? Ětı cɑstıçy mogut ısxodıṭ ot cego-to, cego my dɑže ne znɑem".

Tekuwıe ıssledovɑnıȷɑ komɑndy UD nɑprɑvleny nɑ dɑḷneȷszee povyszenıe tocnostı ızmerenıȷɑ kosmıceskıx luceȷ sverxvysokıx ênergıȷ ı rɑsszırenıe tocnyx ızmerenıȷ spektrɑ kosmıceskıx luceȷ do bolee nızkıx ênergıȷ. Po slovɑm Ŝrederɑ, êto sozdɑst lucszee sovpɑdenıe s drugımı êksperımentɑmı, tɑkımı kɑk ızmerenıȷɑ kosmıceskıx luceȷ IceCube nɑ Ŭžnom polŭse - ewe odnoȷ unıkɑḷnoȷ observɑtorıı ɑstrocɑstıç, v kotoroȷ ɑktıvno ucɑstvuet Unıversıtet Delɑvêrɑ