Сверхтяжелая природа частицы Аматэрасу: новая гипотеза физиков

Физики предложили новое объяснение происхождения частицы Аматэрасу — одного из самых энергичных зарегистрированных космических лучей. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Загадка космических лучей

Космические лучи сверхвысоких энергий представляют собой частицы, которые движутся почти со скоростью света и прилетают из далеких областей Вселенной. Однако их источники до сих пор остаются неизвестными.

Проблема заключается в том, что при движении через межгалактическое пространство частицы теряют энергию из-за взаимодействия с реликтовым излучением. Поэтому считалось, что самые мощные события должны происходить относительно близко к Земле.

Необычный сигнал Аматэрасу

В 2023 году установка Telescope Array зафиксировала частицу с энергией около 244 эксаэлектронвольт. Она получила имя Аматэрасу и была обнаружена в данных за 2021 год.

При этом поблизости не оказалось известных астрофизических источников, способных придать ей такую энергию, что поставило ученых в тупик.

Гипотеза сверхтяжелого ядра

Авторы нового исследования предполагают, что Аматэрасу могла быть не протоном и не ядром железа, а значительно более тяжелым атомным ядром, например платиной.

Такие ядра могут формироваться при экстремальных событиях, включая столкновения нейтронных звезд, где создаются условия для синтеза самых тяжелых элементов.

Результаты моделирования

Компьютерное моделирование показало, что тяжелые ядра способны дольше сохранять энергию и преодолевать большие расстояния в космосе по сравнению с легкими частицами.

Это позволяет предположить, что Аматэрасу могла прилететь из гораздо более далекого источника, чем считалось ранее.

Значение для астрофизики

Сравнение с данными обсерваторий Pierre Auger Observatory и Telescope Array показало, что гипотеза о тяжелых ядрах лучше объясняет редкие высокоэнергетические события.

Если теория подтвердится, это изменит представления о природе космических лучей и механизмах их ускорения во Вселенной.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.