Космически учени, които се опитват да разберат загадъчния произход на мощните космически лъчи, са открили изключително рядка, свръхвисокоенергийна частица, която според тях е пристигнала на Земята отвъд галактиката Млечен път.

Според авторите на новото изследване, публикувано в четвъртък в списание Science, енергията на тази субатомна частица, невидима с просто око, се равнява на падането на тухла върху пръста на крака ви от височината на кръста, пише CNN, и съперничи на най-високоенергийния космически лъч, наблюдаван някога - частицата "О, Боже мой", открита през 1991 г.

Космическите лъчи са заредени частици, които се движат в Космоса и постоянно падат на Земята. Нискоенергийните космически лъчи могат да се излъчват от Слънцето, но изключително високоенергийните са нещо различно. Смята се, че те пътуват до Земята от други галактики и извънгалактически източници.

Сами ли сме във Вселената? Технологиите помагат на астрономите да се приближат все повече до отговора на този исторически въпрос


"Ако протегнете ръка, всяка секунда през дланта ви преминава по един космически лъч, но те са наистина нискоенергийни", казва съавторът на изследването Джон Матюс, професор в University of Utah.

Но въпреки дългогодишните изследвания, точният произход на високоенергийните частици все още не е ясен. Смята се, че те са свързани с най-енергийнонаситените явления във Вселената, като тези, свързани с черни дупки, гама-изригвания и активни галактически ядра. Но най-големите, открити досега, произхождат от космически региони, които на практика са празно пространство и в тях не се случват бурни космически събития.

Проследяване на високоенергийните космически лъчи

Наскоро откритата частица, наречена Аматерасу на богинята на слънцето в японската митология, е забелязана от обсерватория за космически лъчи в Западната пустиня на Юта, известна като Telescope Array. Тя започва да функционира през 2008 г. и е съставен от 507 повърхностни детектора с размер на маса за пинг-понг, покриващи 700 кв. км.

Тя е наблюдавала повече от 30 свръхвисокоенергийни космически лъчи, но нито един по-голям от частицата Аматерасу, която влиза в атмосферата над Юта на 27 май 2021 г., изсипвайки вторични частици, уловени от детекторите, става ясно от документите по проучването.

"След това виждате колко частици са попаднали във всеки детектор и това ви казва каква е била енергията на първичния космически лъч", казва Матюс.

По-бързо и по-далеч: Ядрено-термичен двигател приближава човека до Марс Целта на NASA е до 2027 г. да бъде направена демонстрация на ядрен космически кораб


Събитието е задействало 23 от детекторите на повърхността, като изчислената енергия е била около 244 екзаелектронволта. Частицата "О, Боже мой", засечена преди повече от 30 години, е била с енергия 320 екзаелектронволта.

За справка, 1 екзаелектронволт се равнява на 1 милиард гигаелектронволта, а 1 гигаелектронволт е 1 милиард електронволта. Това означава, че частицата Аматерасу е 244 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 електронволта. В същото време типичната енергия на електрона в полярното сияние е 40 000 електронволта, според изчисления на НАСА.

Космическият лъч със свръхвисока енергия носи десетки милиони пъти повече енергия от който и да е ускорител на частици, създаден от човека, като Големия адронен колайдер - най-мощният ускорител, създаван някога, обяснява Гленис Фарар, професор по физика в Нюйоркския университет.

"Това, което е необходимо, е област с много високи магнитни полета. Необходимите условия са наистина изключителни, за да се случи подобно лъчение, така че източниците са много много редки. В същото време частиците се разсейват в необятната вселена и шансовете някоя от тях да попадне на Земята са нищожни", казва Фарар.

Атмосферата до голяма степен предпазва хората от вредното въздействие на частиците, въпреки че космическите лъчи понякога причиняват компютърни сривове. Според НАСА частиците и космическата радиация в по-широк смисъл представляват голям риск за астронавтите, тъй като могат да причинят структурни увреждания на ДНК и да променят много клетъчни процеси.

Южният полюс на Луната - новата космическа надпревараНаградата при успех е свързана с науката, политиката на национален престиж и един нов аспект - парите


Мистериозен източник

Източникът на тези свръхвисокоенергийни частици озадачава учените.

Матюс, съавтор на проекта Telescope Array Collaboration, заявява, че двата най-мощни регистрирани космически лъча изглеждат "някак си случайни" - когато се проследят траекториите им, изглежда, че няма нищо достатъчно високоенергийно, за да произведе такива частици. По-специално частицата Аматерасу изглежда произхожда от т.нар. Местна пустош - празна област от пространството, граничеща с галактиката Млечен път.

"Ако вземете двете събития с най-висока енергия - това, което току-що открихме, и частицата "О, Боже мой" - те дори не изглежда да сочат към нещо. Към днешна дата астрономите не могат да видят нещо наистина голямо и наистина силно", казва Матюс. "Аматерасу идва от област, която прилича на празно пространство. Така че какво, по дяволите, се случва?"

Разширяването на Telescope Array може да даде някои отговори. След като бъдат завършени, 500 нови детектора ще позволят на телескопната решетка да улавя дъждове от частици, предизвикани от космически лъчи, на площ от 2900 квадратни километра.