Ученые раскрыли магнитные секреты сверхэнергетических космических лучей

Исследователи разгадали одну из главных загадок астрофизики – как частицы получают свою колоссальную энергию.

Ученые раскрыли магнитные секреты сверхэнергетических космических лучей

Космические лучи сверхвысокой энергии — это частицы, которые переносят энергии на несколько порядков выше, чем любые излучения, создаваемые человеком. Для сравнения, их энергия в 10 миллионов раз превышает ту, что генерируется в Большом адронном коллайдере, самом мощном ускорителе частиц на Земле. Эти лучи формируются в экстремальных условиях, таких как взрывы сверхновых, области вокруг черных дыр и нейтронных звезд.

Долгое время ученые полагали, что главную роль в ускорении частиц играют ударные волны, возникающие при таких катаклизмах, как взрывы звезд. Однако новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, предлагает иной механизм. Источником колоссальной энергии, согласно выводам авторов, является магнитная турбулентность — хаотичные движения магнитных полей, которые запутываются и перераспределяют энергию с невероятной скоростью.

Наши результаты помогают пролить свет на фундаментальные процессы, которые стоят за формированием высокоэнергетических космических лучей. Это важное открытие для астрофизики и физики элементарных частиц.
Лука Комиссо из Колумбийской астрофизической лаборатории.

Эта работа продолжает исследования того же коллектива, ранее изучавшего энергичные частицы, возникающие в солнечной короне. Ученые выяснили, что механизм формирования частиц, наблюдаемый на Солнце, имеет много общего с процессами в экстремальных астрофизических средах. Главный элемент — сильное запутывание магнитных полей, которое выступает катализатором ускорения частиц.

Энергия космических лучей сверхвысокой энергии достигает 10²⁰ электрон-вольт, тогда как солнечные частицы обычно ограничиваются 10¹⁰ электрон-вольт. Это десятикратный разрыв в масштабах! Для наглядности, разница между этими значениями сопоставима с весом зерна риса и 500-тонного Airbus A380.

Этот новый взгляд на природу космических лучей не только помогает глубже понять устройство Вселенной, но и открывает двери для новых методов изучения ее самых мощных процессов.

Читайте также

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

Астрономы наблюдают «возрожденную» звезду, меняющуюся прямо на глазах

Астрономы наблюдают «возрожденную» звезду, меняющуюся прямо на глазах

На Луне обнаружили крупнейший новый кратер — он образовался всего два года назад

На Луне обнаружили крупнейший новый кратер — он образовался всего два года назад

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Астрономы обнаружили самую молодую известную экзопланету Elias 2-24 b — ей меньше миллиона лет

Астрономы обнаружили самую молодую известную экзопланету Elias 2-24 b — ей меньше миллиона лет

Россия запустила к МКС грузовой корабль «Прогресс-96» с тремя тоннами припасов

Россия запустила к МКС грузовой корабль «Прогресс-96» с тремя тоннами припасов

NASA включило основные приборы нового космического телескопа Roman

NASA включило основные приборы нового космического телескопа Roman

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»